KR920010035B1

KR920010035B1 - 촬상 장치

Info

Publication number: KR920010035B1
Application number: KR1019890006308A
Authority: KR
Inventors: 이쯔오 다까나시; 신따로 나까가끼; 쯔또 아사꾸라; 마사또 후루야; 히로히꼬 시노나가; 히로미찌 다이
Original assignee: 니뽕 빅터 가부시끼가이샤; 가끼기 구니오
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1989-05-11
Publication date: 1992-11-13
Also published as: IL90230A; BR8902242A; EP0342058A3; CN1039692A; DE68925832D1; US4956713A; EP0342058B1; IL90230A0; CN1016560B; EP0342058A2; CA1325674C; DE68925832T2; KR900019471A

Abstract

내용 없음.

Description

촬상 장치

제1도 및 제4도는 본 발명에 따른 촬상 장치의 2개의 상이한 실시예의 윤곽을 도시하는 개략 블럭선도.

제2도는 광-광 변환소자의 일예를 도시하는 개략 블럭선도.

제3도는 제1도에 도시된 촬상 장치의 동작을 설명하는 타이밍 챠트.

제5도는 광셔터의 일예를 도시하는 평면도.

제6도는 제4도에 도시된 촬상 장치의 동작을 설명하는 타이밍 챠트.

제7도는 본 발명에 따른 촬상 장치의 또다른 실시예를 도시하는 개략 블럭선도.

제8도는 제7도에 도시된 촬상 장치내에 사용된 광-광 변환 유니트의 일예를 도시하는 도면.

제9도는 제7도에 도시된 촬상 장치의 동작을 설명하는 타이밍 챠트.

제10도 및 제13도는 본 발명에 따른 촬상 장치의 또다른 실시예를 도시하는 개략 블럭선도.

제11도는 제10도에 도시된 촬상 장치의 동작을 설명하는 타이밍 챠트.

제12도 및 제14도는 소거 광 및 판독 광의 타이밍을 도시하는 그래프.

제15도는 제13도에 도시된 촬상 장치의 동작을 설명하는 타이밍 챠트.

제16도는 제8도에 도시된 광-광 변환소자에 사용된 유전체 미러의 파장에 관한 투과율 특성의 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

O : 피사체 L : 촬상 렌즈

BS1 및 BS2 : 빔 스플리터 PSr : 판독광(RL)의 광원

PSe : 소거광(EL)의 광원 PLP : 편광기

PD : 광 검출기

본 발명은 촬상 장치, 특히 고해상도를 가지는 촬상 장치에 관한 것이다.

피사체의 광학상을 촬상 장치에 의하여 촬상하여 얻은 영상 신호는 편집, 트리밍(trimming)등이 쉽게 처리될 수 있다. 영상 신호의 기록 및 재생의 변경가능한 메모리를 사용하여 쉽게 수행될 수 있다. 종래의 촬상 장치에 관하여 피사체의 광학상은 촬상 렌즈에 의해 촬상 소자의 광전 변환부에 초점되며, 전기적인 화상 정보로 변환된다. 그 전기 적인 화상 정보는 영상 신호로서 시간 축차적으로 출력된다. 각종의 촬상관이나 고체 촬상 소자가 그와 같은 종래의 촬상 장치에 사용되어 왔다.

EDTV, HDTV 등의 여러가지 새로운 수상기 시스템은 재생 화상의 고화질 및 고해상도의 요망이 최근에 제안되어 오고 있는 것도 주지된 사실이다.

고화질과 고해상도를 가진 화상을 재생하기 위하여, 촬상 장치에 대해 고화질과 고해상도가 재생될수 있는 영상 신호를 발생하는 것이 필수적이다. 그러나 촬상관을 사용하는 촬상장치는 전자빔의 직경을 감소시키는 데에는 한계가 있으며, 역시 타겟트의 크기가 커짐에 따라 그에 대한 타겟트 용량도 증가하며, 저해상도로 된다. 또한, 고해상도의 동화를 위하여, 영상 신호의 주파수대는 수십 내지 수백 MHz 이상으로 되므로, 낮은 S/N의 문제점이 생긴다. 상기한 문제점은 고화질 및 고해상도의 재생 화상을 성취하는데 어려움을 준다.

특히, 고화질과 고해상도의 화상이 재생될 수 있는 영상 신호를 얻기 위하여, 전자빔의 직경을 감소시키거나 타겟트의 대면적을 사용하는 것이 필요하다. 그러나, 전자총의 성능과 집속계의 구조 때문에 전자빔의 직경을 감소시키는 데에는 한계가 있다. 타겟트의 면적이 큰 촬상 렌즈를 사용하여 크게할 경우, 타겟트 용량은 크게되어 영상 신호의 고주파 성분은 떨어지게 되어 그의 S/N는 상당히 나빠진다. 따라서, 촬상관을 가지는 촬상 장치에 대해 고화질과 고해상도의 재생 화상을 위한 영상 신호를 얻는것이 불가능하다.

고체 촬상 소자를 가진 촬상 장치의 경우에 있어서, 고화질과 고해상도의 화상이 재생될 수 있는 영상 신호를 얻기 위하여, 다수의 화사를 가진 고체 촬상 소자를 사용하는 것이 필수적이다. 그러나, 다수의 화소를 가지는 고체 촬상 소자로는 구동 클럭 주파수가 높게되며(동화의 경우에 있어서는, 대략 수백 NHz임), 구동 회로의 용량은 화소의 수가 증가함에 따라 크게 된다. 고체 촬상 소자에 현재 사용되는 클럭 주파수는 일반적으로 대략 20MHz이며 그러한 촬상 장치는 실제적으로 사용될 수 있다.

상기와 같이, 종래의 촬상 장치는 재생 화상의 고화질 및 고해상도용으로 적합한 영상 신호를 발생할 수 없다.

본 발명의 출원인 회사에서는 상기한 문제점을 해결할 수 있는 촬상 장치를 제안했다. 그러한 촬상 장치에 의하면, 촬상될 피사체의 광학상은 적어도 하나의 광전도층과 함께 2개의 투명전극 및, 그들사이에 삽입된 유전체 미러 및 광변조층으로 구성된 광-광 소자상에 초점되며, 피사체의 광학상 정보는 광-광 변환소자로부터 광학적으로 판독되어 광전적으로 고해상도를 가진 영상 신호로 변환된다. 제2도는 광-광 변환소자(PPC)의 예시적 구조를 도시하는 측단면도이다. 제2도에서, 참조번호 1 및 2는 유리기판, 3 및 4는 투명전극, 5 및 6은 단자, 7은 광전도층, 8은 유전체 미러, 9는 인가된 전계의 강도 분포에 따라 광특성을 변화 시키는 광학 부재(예를 들어, 리듬 니오베이트와 같은 광변조층 또는 네메틱 역정층)이고, WL은 기록광, RL은 판독광, 그리고 EL은 소거광이다.

제2도에 있어서, 소거광(EL)의 입사 방향은 판독광(RL)의 입사 방향과 같게 도시되어 있다. 판독광(RL)이 반사되고 소거광(EL)이 투과되는 광투과율 특성을 광-광 변환소자(PPC)의 유전체 미러(8)가 가지는 경우에, 소거광(EL)의 그러한 입사방향이 사용된다.

제2도에 도시된 광-광 변환소자(PPC)내에 광학정보를 기록하는데에 있어서, 전원(10)과 스위치(SW)로된 회로는 광-광 변환소자(PPC)의 단자(5 및 6)간에 접속된다. 스위치(SW)의 가동 접점은 스위치(SW)의 입력 단자(11)에 공급된 스위치 제어 신호의 수신 상태에 따라 고정 접점(WR)으로 전환된다. 이때 전원(10)으로부터의 전압은 광전도층(7)의 양단간에 전계가 제공되도록 투명전극(3 및 4)간에 인가된다. 이러한 조건에서, 광-광 변환소자(PPC)의 유리기판(1)으로 부터 광 정보를 기록하도록 기록광(WL)이 인가된다.

특히, 광-광 변환소자(PPC)에 입사되는 기록광(WL)이 유리기판(1)과 투명전극(3)을 투과하여 광전도층(7)에 도달하면, 광 전도층(7)의 저항값은 입사광의 광학상에 따라 변화한다. 그러므로, 입사광의 광학상에 상당하는 전하 상이 광전도층(7)과 유전체 미러(8)간의 경계면에 생성된다.

입사광의 광학상에 상당하는 전하상의 형태로 기록된 광학정보를 광-광 변환소자로부터 재생하는 데에는, 광원(도시않됨)으로부터 투사된 소정의 광감도의 판독광(RL)은 고정 접점(WR)에서 스위치(SW)의 가동 접점을 유지하고 단자(5 및 6)를 거쳐서 전원(10)의 전압을 투명전극(3 및 4)간에 인가하는 동안 유리기판(2)으로부터 광-광 변환소자(PPC)에 인가된다.

특히, 입사광의 광학상에 상당하는 전하상은 광전도층(7)과 유전체 미러(8)간의 경계면에서 생성된다. 그러므로, 입사광의 광학상에 상당하는 강도분포를 가지는 전계는 광전도층(7)과 유전체 미러(8)와 직렬인 광학부재(9)(예를 들어, 리듬 니오베이트 단결정)에 인가된다.

상기 리듬 니오베이트 단결정(9)의 굴절율은 광전효과 때문에 거기에 인가된 전계에 따라 변화한다. 그러므로 리듬 니오베이트 단결정(9)의 굴절율은 전하상에 상당하는 강도 분포를 갖도록 전계가 변화되는 전하상에 따라 변화한다.

유리기판(2)을 향하여 투사된 판독광(RL)은 투명전극(4) 리듬 니오베이트 단결정(9) 유전체 미러(8)의 광학 경로에 따라 진행한다. 판독광(RL)은 유정체 미러(8)에 의해 반사되어 유리기판(2)을 향하여 복귀한다. 상기 경우에 있어서, 리듬 니오베이트 단결정(9)을 통하여 통과되는 판독광(RL)은 단결정(9)의 굴절율이 전계에 따라 변화되었기 때문에 전계의 강도 분포에 상당하는 화상보를 포함한다. 결국, 원래의 광학상에 상당하는 재생 광학상은 유리기판(2)상에 나타난다.

기록광(WL)으로 기록되어진 광학 정보를 소거하는 데에 있어서는, 스위치(SW)의 가동 접점은 스위치(SW)의 입력 단자(11)에 공급된 스위치 제어 신호의 수신 상태에 따라 고정접점(E)에 전환되어 동일한 전위가 투명전극(3 및 4)간의 전계를 발생함이 없이 광-광 변환소자(PPC)의 단자(5 및 6)에 인가된다. 이러한 조건에서 균일한 강도분포를 가지는 소거광(EL)은 유리기판(2)으로부터 인가된다.

적어도 하나의 광전도층과 함께 2개의 투명전극 및 그 사이에 삽입된 유전체 미러 및 광변조층을 갖는 광-광 변환소자(PPC)로 구성된 촬상 장치에 따르면, 촬상될 피사체의 광학상에 상당하는 전하상은 그러한 광학상을 광-광 변환 소가(PPC)에 인가함으로 형성되며, 이 전하상은 고해상도를 가진 영상 신호를 갖도록 광전 변환되는 광학상의 정보로써 광학적으로 판독된다.

상기와 같이, 촬상 장치를 구성하는 광-광 변환소자(PPC)는 2개의 투명전극(3 및 4)으로된 얇은판 구조이며 상기 전극간에는 광 전도층 강도분포에 따라 광 특성 상태를 변화시키는 광학부재(9)(예를 들어, 리듬 니오베이트 단결정과 같은 광변도층)를 포함하는 구성부재가 제공된다. 각각의 구성부재는 정전용량이다. 결국, 광-광 변화 소자(PPC)의 시상수 때문에, 광전도층(7)과 유전체 미러(8)간의 경계면에 생성된 전하상의 전하량은 기록광이 인가되는 동안의 시간간격이 길게됨에 따라 증가한다. 그 전하량은 결국 포화된다.

또한, 새로운 전하상이 광-광 변화 소자(PPC)내에 기록되는 경우, 동일 플레임상의 구전하상은 먼저 소거되고, 그후, 새로운 전하상이 기록된다. 이러한 경우에 전하상에 기초한 시간축차 영상 비데오 신호를 발생하는데에 있어서, 소거 동작이 수행된 이후에 각각의 영상 신호의 신호 레벨은 경과 시간에 따라 변화한다. 따라서, 세이딩(shading)은 그러한 영상 신호로부터의 재생 화상에서 발생한다.

또한, 이후 제4도에 도시된 바와 같이, 소거 동작이 각 수직 귀선 소거 시간동안에 수행되고 판독동작이 제6a도에 각각 도시된 바와 같이 수직 귀선 소거 시간이 아닌 시간동안 수행되는 형태로 촬상 장치가 도시된다. 부가적으로, 피사체의 광학상의 기록광은 기록 동작동안에 광-광 변환소자에 항상 인가된다. 그러므로, 광-광 변환소자(PPC)로부터 얻어진 기간축차 영상 신호는 세이딩을 가진다.

특히, 전하상의 전하량은 2개의 연속적인 소거 동작간의 기록 동작동안에 점차로 증가한다. 그러므로 그러한 전하상에 기초하여 얻어진 각 영상 신호의 크기도 점차로 증가한다.

상술한 이유에 의해 초래한 영상 신호의 세이딩은 기록 동작 주기 및 판독동작 주기를 독립적으로 분리설정함에 의해 제거된다. 그러나 이러한 경우에 있어서, 광노출 시간은 짧게 되어 독출신호의 레벨은 작아진다. 또한 세이딩없는 영상 신호는 요구된 바와 같은 판독, 기록 및 소거 동작 주기를 설정함으로써 얻어질 수 있으며 프레임 메모리와 같은 메모리내의 전하상으로부터 얻어진 영상 신호를 저장한 후, 그들을 예정된 표준 텔레비젼 시스템에 맞는 영상 신호로 변환한다. 그러나 이 시스템은 동화의 고해상도를 갖기 위하여 고편향 주파수 및 영상 신호 주파수를 요하는데 이 시스템은 현재 사용가능한 프레임 메모리를 사용함으로써는 행해지기 어렵다.

따라서, 본 발명은 세이딩 없이 화상 신호를 재생할 수 있는 촬상 장치를 제공하는데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 성취하기 위하여, 본 발명의 제1견지에 따르면, 촬상 장치는, 상기 피사체로부터 상기 광 전도층까지 광을 인가함으로써, 적어도 하나의 광 전도층과 함께 2개의 투명전극 및 그 사이에 삽입된 광변조층으로 구성된 광-광 변환소자내에 촬상될 피사체의 광학상에 상당하는 전하상을 형성하기 위한 수단과; 상기 광 변조층에 판독광을 인가함으로써, 광학 정보로써 상기 피사체의 광학상에 상당하는 상기 전하상을 판독하기 위한 수단과; 소거동작과 판독 동작이 상기 전하상에 대해 간헐적으로 반복되는, 상기 피사체의 광학상에 상당하는 상기 전하상을 소거하기 위한 수단과; 상기 전하상이 소거되는 동안의 주기이외의 주기내에 있는 주기동안에 판독되는 광학정보에 상당하는 신호만을 출력하기 위한 수단을 포함한다. 또한 촬상 장치는, 상기 피사체로부터 상기 광 전도층까지 광을 인가하므로써 적어도 하나의 광 전도층과 함께 2개의 투명전극 및 그 사이에 삽입된 광 변조층으로 구성된 광-광 변환소자내에 촬상될 피사체의 광학상에 상당하는 전하상을 형성하기 위한 수단과; 상기 광 변조층에 판독광을 인가함으로써, 광학 정보로써 상기 피사체의 광학상에 상당하는 상기 전하상을 판독하기 위한 수단과; 소거 동작과 판독동작이 상기 전하상에 대해 건헐적으로 반복되는, 상기 피사체의 광학상에 상당하는 상기 전하상을 소거하기 위한 수단과, 상기 피사체로부터 광셔터를 통하여 상기 광-광 변화 소자에 광을 인가하기 위한 수단과; 상기 광-광 변환소자에 입사한 상기 광이 상기 광 셔터에 의해 차단되는 동안에 판독한 광학정보에 상당하는 신호만을 출력하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 제2견지에 의하면, 촬상장치는, 적어도 하나의 광전도층과 함께 2개의 투명전극, 유전체 미러 및, 그 사이에 삽입된 광변조층으로 구성된 제1광-광 변환소자의 기록 광 입력측에 촬상될 피사체의 광학 정보를 공급하기 위한 수단과; 적어도 하나의 광전도층과 함께 2개의 투명전극, 유전체 미러 및, 그 사이에 삽입된 광변조층으로 구성된 제2광-광 변환소자의 기록광 입력측에, 상기 제1광-광 변환소자에 비해 상기 기록 주기 보다 짧은 주기동안, 상기 제1광-광 변환소자로부터 판독한 재생 광학상을 공급하기 위한 수단과; 상기 제2광-광 변환소자의 판독광 입력측에 판독광을 인가함으로써 상기 제2광-광 변환소자에 공급된 광학상의 광학상 정보를 판독하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 제3견지에 의하면, 적어도 하나의 광전도층과 함께 2개의 투명 전극, 유전체 미러 및 그 사이에 삽입된 광변조층으로 구성된 광-광 변환소자를 사용하는 촬상 장치는, 하나의 수평 주사 주기내의 특정 주기내에서 수행 되도록 상기 촬상 장치의 동작, 즉, 전하상으로써 상기 광-광 변환소자내에 촬상될 피사체의 광학정보를 기록하기 위한 기록 동작과, 상기 광-광 변환소자내에 기록된 상기 전하상을 판독하기 위한 판독 동작과 상기 광-광 변환소자 내에 기록된 상기 피사체의 광학상에 상당하는 상기 전하상을 소거하기 위한 소거동작을 제어하기 위한 수단과; 판독광에 의한 2차원 주사를 행하여 얻은 광학상 정보를 광전 변환하여 시간축차 신호를 출력하기 위한 수단을 포함한다.

이하, 본 발명은 첨부된 도면을 참조로하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

제1 및 4도는 본 발명에 따른 촬상 장치의 2개의 다른 실시예를 도시하는 개략 블럭선도이다. 제1도 및 4도에서, 광-광 변환소자(PPC)는 제2도에 도시된 광-광 변환소자(PPC)의 유리기판(1 및 2)에 상당하는 참조번호(1 및 2)로 일반적으로 도시되며, 간단히 할 목적으로, 또 다른 PPC의 구성부분은 제1 및 4도에서 생략된다. 기록 및 소거광이 투과되고 판독광이 반사되는 파장 선택 특성을 갖는 유전체 미러는 PPC의 광전도층이 광에 비감지적이어서 판독광을 반사시킬 수 있다는 조건부로 생략될 수 있다는 것이 주지될 것이다.

이제, 제1도 및 제4도를 참조하면, 0은 촬상될 피사체를 나타내며, L은 촬상 렌즈, BS1 및 BS2는 빔스플리터, PSr은 판독광(RL)용 광원이다. 다음의 설명에서, 광원(PSr)은 레이저 빔 주사기로부터 투사된 레이저 빔이라고 가정되어 있다. PSe는 소거광(EL)용 광원을 나타내고, PLP는 편광기, PD는 광 검출기, 5, 6, 및 11는 단자, 10은 전원이며, SW는 스위치이다. 제4도에 사용된 제5도에 도시된 구조일 수 있는 광셔터를 나타낸다.

제5도에 도시된 광셔터(S)에 있어서, (12)는 로터리 샤프트(a rotary shaft), (13)은 투광윈도우, 및 (14)는 차광영역이다. 광셔터(S)가 로터리 샤프트(12)를 구동하는 구동모터(도시 않됨)에 의해 회전하는 동안, 촬상 렌즈(L)를 통하여 광셔터(S)에 입사하는 기록광은 투광 윈도우(13)를 통하여 광-광 변환소자(PPC)의 유리기판(1)에 통과하거나, 차광 영역(14)에 의해 차단된다.

제1도에 도시된 촬상 장치가 먼저 기술될 것이다. 피사체(O)의 광학상은 기록광으로서 촬상 렌지(L)를 통하여 PPC의 유리기판(1)에 인가된다. 기록 및 판독 동작모드시, 전원으로부터의 전압은 스위치의 가동 접점이 고정 접점(WR)에 전환된 전환 스위치를 거쳐 투명전극(3 및 4)간에 인가된다. 그러므로, 제2도에 기술된 바와 같이, 기록광은 유리기판(1), 투명전극(3) 및 광전도층(7)의 광로를 따라 전하여, 입사광의 광학상에 상응하는 전하상이 제3a도에 도시된 “저장(STORE)”주기 동안에 광 전도층(7)과 유전체 미러(8)사이의 경계면에 발생된다.

전하상을 판독하는 데에 있어서, 레이저 빔 주사기를 거쳐 광원(PSr)으로부터 공급된 판독광(RL)은 상기 전원(10)으로부터의 전압이 스위치(SW)를 거쳐 투명전극(3 및 4) 사이에 공급되어, 그로써, 빔 스플리터(BS₂O)의해 유리기판(2)을 통하여 광-광 변환소자(PPC)에 향하게 된다. 상기 경우에 있어서, 광원(PSr)은 판독광(RL)이 제3a도의 “저장”주기와 비교하여 또는 그 결과로서 얻게된 영상 신호의 프레임인 제3a도의 “1프레임”으로 나타낸 주기와 비교하여 매우 짧은 제3b도의 “판독”으로 나타낸 바와 같은 주기동안에 인가되는 식으로 제어된다. 대안 방법으로서, 광원(PSr)을 제어하기 위해, 광 검출기(PD)는 판독광(RL)이 PPC에 연속적으로 인가되는 동안 “판독”주기에 상당하는 신호만을 출력하고, 전하상이 “1프레임”주기이내에 여러번 주사되는 식으로 제어된다. 그러므로, 상기와 같은 짧은 주기동안 얻어진 영상 신호는 세이딩을 덜 받게된다.

레이저빔 주사기는, 레이저원으로부터 방사된 레이저 빔이 편광기에 의해 2차원적으로 편향되고, 레이저 시스템의 광축에 평행한 광빔으로써 투사되는 형의 주사기를 사용한다.

빔 스플리터(BS1)을 통과한 레이저 빔 주사기로부터 방사된 레이저 빔은 빔 스플리터(BS2)에 의해 반사되어 PPC의 유리기판(2)에 인가된다. 제2도에 기술된 바와 같이, 유리기판(2)에 인가된 판독광(RL)은 투명전극(4), 광학 부재(리듐니오베이트 단결정층)(9) 및 유전체 미리(8)의 광로를 따라 전해진다. 유전체 미러(8)는 전술한 바와 같이, 판독광(RL)의 파장 영역을 가진 광이 반사되고 소거광(EL)의 파장 영역을 가진 광은 통과되는 파장 선택특성을 가진다. 유전체미러(8)에 의해 반사된 판독광은 유리기판(2)으로 되돌아간다. 이러한 경우에, 리듐 니오베이트 단결정(광학 부재)(9)의 굴절율은 전기 광학 효과 때문에 거기에 인가된 전계에 따라 변화하므로, 반사된 판독광(RL)은 전계의 강도분포에 상당하는 화상 정보를 그안에 포함한다. 따라서, 전하상에 상당하는 변조된 광학상은 유리기판(2)상에 나타난다.

레이저 빔 주사기를 사용하므로써 시간축차적으로 판독된 광학상은 빔 스플리터(BS2) 및 편광기(PLP)를 통과하여 광 검출기(PD)에 공급됨으로써, 광 검출기(PD)로부터의 출력으로서 피사체(O)의 광학상의 영상 신호를 얻는다.

제1도에 도시된 촬상 장치를 사용함으로써 새로운 광학상을 기록하기 위하여, 구광학상 즉, 전하상으로서 새로운 광학상을 기록하기 전에 PPC 내에 미리 기록된 상당하는 전하영상을 소거하는 것이 필요하게 되었다. 상기 소거하는 것은 제3a도에 도시된 1프레임 주기이내에 해야만한다.

영상 신호의 수직 귀선 소거주기에 상당하는 제3a도의 “소거”로 나타낸 주기동안 구 광학상을 소거하는데에 있어서, 스위치(SW)의 가동접점은 입력 단자(11)에 공급된 스위치 제어신호의 수신상태에 따라 고정접점 E으로 전환되어, 투명전극(3 및 4)이 전기적으로 단락되고 공통 전위로 되므로써, 광 전도층(7)의 양단간에 아무런 전계도 인가하지 않는다. 이러한 조건에서, 소거광(EL)은 빔 스플리터(BS1 및 BS2)를 거쳐 PPC의 유리기판(2)에 인가된다.

제2도에 도시된 바와 같이, 소거광(EL)은 유리기판(2), 투명전극(4), 리듐 니오베이트 단결정층(광학 부재)(9), 유전체미러(8) 및 광 전도층(7)의 광로를 따라 통과한다. 광전도층(7)의 저항값은 소거광(EL)에 의해 낮아지게 되어, 광전도층(7) 및 유전체미러(8)간의 경계면에 형성된 전하상이 소거된다.

종래의 동화 촬상 모드에 있어서, 전하상은 제3a도의 “저장”이라 표시된 주기동안에 광전도층(7)과 유전체 미러(8)간의 경계면에 기록되거나 저장되며 그들의 판독동작은 동일주기동안 동시에 수행되어 재생 화상의 세이딩을 초래한다.

그러나, 이러한 실시예에서 있어서, 판독 동작은 제3a도의 “1프레임”으로 나타낸 주기와 비교하여 극히 짧은 제3b도의 “판독”으로 나타낸 주기동안에만 수행되는데 반해, 소거 및 저장하는 것은 제3a도에 도시된 바와 같이 수행된다. 그러므로, 전하는 짧은 판독 주기동안에 축적되는 것이 계속될지라도 상기와 같은 짧은 “판독”동안에 저장된 전하량의 변화는 작다. 그러므로, 세이딩의 양은 매우 제한되는 것을 나타낸다. 제3b도에 도시된 1프레임 주기내에 포함된 “T”자로 나타낸 주기는 소거되는 것이 전혀 수행되지 않은 주기를 나타낸다.

제1도에 도시된 촬상 장치의 전술한 설명으로부터 분명해진 바와 같이, 영상 신호는 저장 주기내의 짧은 판독 주기동안 발생된다. 그러므로, 그러한 영상 신호로부터 얻어진 재생 화상은 사실상 세이딩(shading)이 없다.

이후, 제4도에 도시된 촬상 장치를 기술하기로 한다. 피사체(O)의 광 화상은 광 셔터(S)가 개방 위치에 있는 동안에는 촬상 렌즈(L) 및 투광 윈도우를 거쳐 PPC의 유리기판(1)에 기록광으로서 인가되지만, 광셔터(S)가 닫혀진 위치에 있는 동안에는 차광 영역(14)에 의해 유리기판(1)에 인가되지 않는다.

광셔터(S)의 개폐상태는 제6b도에 도시되어 있다. 제6a도는 제3a도에 도시된 것과 유사한 1프레임 내의 소거 및 저장 주기를 도시한다.

기록 및 판독 동작모드에 있어서, 전원(10)으로부터의 전압은 스위치의 가동 접점이 고정 접점(WR)으로 전환된 전환 스위치를 거쳐 투명전극(3 및 4)간에 인가된다. 그러므로, 제2도에 도시된 바와 같이, 기록광(WL)은 광셔터가 개방위치에 있는 동안에 유리기판(1), 투명전극(3) 및 광전도층(7)의 광로를 따라 투광 윈도우(13)를 거쳐 전달되어, 입사광의 광학상에 상당하는 전하상이 광전도층(7)과 유전체 미러(8)간의 경계면에서 발생된다.

한편, 광셔터(S)가 닫혀진 위치에 있는 동안, 피사체(O)의 광학상은 차광 영역(14)에 의해 차단되어, 기록광(WL)에 의해 광-광 변환소자내에 전하가 전혀 축적되지 않는다. 기록광(WL)이 광-광 변환소자(PPC)에 인가되지 않는 그러한 주기동안에, 판독광(RL)에 의한 판독 동작은 제4도에 도시된 촬상 장치를 위해 수행된다.

특히, 전하상을 판독하는데에 있어서, 광원(PSr)으로부터 레이저 빔 주사기를 거쳐 공급된 판독(RL)은 전원(10)으로부터의 전압이 스위치(SW)를 거쳐서 투명 전극(3 및 4)사이에 인가된채 유리기판(2)으로부터 광-광 변환소자(PPC)에 인가된다. “1프레임”으로 나타낸 주기와 비교하여 매우 짧은 제6b도의 “판독”으로 나타낸 주기동안에 인가된다.

판독 주기동안에, 광셔터(S)가 닫힌 위치에 있게되어 광-광 변환소자(PPC)내에 기록광에 의해 전하가 전혀 축적되지 않는다. 그러므로, 입사광의 광학상에 상당하는 광전도층(7) 및 유전체 미러(8)간의 경계면에 형성된 전하상으로부터 발생될 시간차축 영상 신호내의 세이딩은 어떠한 수단으로 발생하지 않는다.

레이저 빔 주사기는 레이저원으로부터 방사된 레이저 빔이 편광기에 의해 2차원적으로 편향되어 렌즈 시스템의 광축에 평행한 광빔으로서 투사되는 형의 주사기를 사용한다.

빔 스플리터(BS1)을 투과하는 레이저 빔 주사기로부터 방사된 레이저 빔은 빔 스플리터 BS2에 의해 반사되어 PPC의 유리판(2)에 인가된다. 제2도에 기술된 바와 같이, 유리기판(2)에 인가된 판독광(RL)은 투명전극(4), 리듐 니오베이트 단결정(광학부재)(9) 및 유전체미러(8)의 광로를 따라 전달한다. 전술한 바와 같이, 유전체 미러(8)는 판독광(RL)의 파장 영역을 가지는 광의 반사되고 소거광(EL)의 파장 영역을 가지는 광이 투과되는 파장 선택 특성을 가진다. 따라서 유전체 미러(8)에 의해 반사된 판독광은 유리기판(2)에 되돌아 간다. 이러한 경우에 있어서, 리듐 니오베이트 단결정(광학 부재)(9)의 굴절율은 광전 효과 때문에 거기에 인가되는 전계에 따라 변화되므로, 반사된 판독광(RL)은 전계의 강도 분포에 상당하는 화상 정보를 그곳에 포함한다. 따라서, 전하상에 상당하는 광학상은 유리기판(2)상에 나타난다.

레이저 빔 주사기를 사용하여 시간축차적으로 판독된 광학상은 빔 스플리터(BS2) 및 평광기(PLP)를 거쳐 광 검출기(PD)에 공급됨으로써 피사체(O)의 광 학상의 영상 신호를 얻는다.

제4도에 도시된 촬상 장치를 사용함으로써 새로운 광학상을 기록하기 위하여, 제6a도에 도시된 1프레임 주기 동안과 동일 프레임상에 기록된 구 광 학상을 소거하는 것이 필요하게 된다.

영상 신호의 수직 귀선 소거주기에 상당하는 제6a도의 “소거”로 나타낸 주기동안에 구 광학상을 소거하는데 있어서, 스위치(SW)의 가동접점은 입력단자(11)에 공급된 스위치 제어 신호의 수신 상태에 따라 고정접점(E)에 전환되어, 투명전극(3 및 4)이 전기적으로 단락되고 광전도층(7)의 양단간에 전계가 전혀 가해지지 않도록 동일 전위로 한다. 이러한 조건에 있어서, 광원(PSe)으로부터의 소거광(EL)은 빔 스플리터(BS1 및 BS2)를 거쳐 PPC의 유리기판(2)에 인가된다.

제2도에 기록된 바와 같이, 소거광(EL)은 유리기판(2), 투명전극(4), 리듐 니오베이트 단결정(광학 부재)(9), 유전체 미러(8) 및 광전도층(7)의 광로를 따라 통과한다. 광전도층(7)의 저항값은 소거광(EL)에 의해 낮아지게 되어져, 광전도층(7)과 유전체 미러(8)간의 경게면에 형성된 전하상이 소거된다.

광셔터(S)가 개방위치에 있는 동안 제6b도의 “저장”으로 나타낸 주기동안에, 전하상은 기록광에 의해 PPC의 광전도층(7)과 유전체 미러(8)간의 경계면에 형성된다. 만일 기록광이 PPC에 인가되더라도, 제6a도의 “소거”로 나타낸 주기 동안에는, 동시에 소거광의 인가때문에 전하가 전혀 축적되지 않는다.

종래의 동화 촬상 모드에 있어서, 전하상은 제6a도에 도시된 소거 주기 이외의 주기 동안에 광전도층(7)과 유전체 미러(8)간의 경계면에 기록되고, 그들의 기록 동작은 동일 주기동안에 수행되어 재생화상의 세이딩을 초래한다. 그러나, 본 실시예에서 있어서, 판독 동작은 제6b도의 “판독”으로 나타낸 주기동안에만 수행되며, 여기서, 광셔터(S)는 닫혀진 위치에 있다. 그러므로, 명백한 것은 그러한 주기동안 저장된 전하량의 변화가 없게되고 모든 시간축차적으로 발생된 영상 신호에 세이딩이 전혀 존재하지 않는 것이다.

제4도에 도시된 촬상 장치의 전술한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 판독동작은 광셔터(S)가 닫혀진 위치에 있는 주기동안에 수행되고, 그러한 주기동안 저장된 전하량에는 아무런 변화가 없게된다. 그러므로, 그러한 주기동안 시간 축차적으로 발생된 영상 신호는 세이딩을 전혀 갖는 일이 없다.

판독, 기록 및 소거광으로써, 분명한 것은 어떠한 광, 예를 들어 소정의 특정 주파수 범위를 가지는 전자기파가 사용될 수 있다는 것이다.

실시예의 촬상 장치의 전술한 설명에서 명백해진 바와 같이, 영상 신호는 소거주기를 제외한 1프레임 주기내의 매우 짧은 주기동안에 발생된다. 그러므로, 영상 신호로부터 재생된 화상내에는 세이딩 발생이 그리 많지 않다. 또다른 변형에 의하면, 판독동작은 광셔터(S)가 닫혀진 위치에 있는 동안에 소거주기를 제외한 1프레임 주기내의 짧은 주기동안에 실행된다. 그러므로, 시간 축차적으로 발생된 영상 신호내에는 세이딩 발생이 전혀 없다. 따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점 모두를 제거할 수 있다.

제7도는 본 발명에 의한 촬상장치의 또다른 실시예를 도시한 개략 구성 블럭도이다. 제7도에 도시된 촬상 장치는 제2도에 도시된 바와 같이 구조로하는 제1 및 제2광-광 변환소자(PPC1 및 PPC2)를 사용한다. 그러나, 본 실시예에 있어서, PPC1 및 PPC2는 제8도에 상세히 도시된 바와 같은 상이한 구조를 갖는다.

제1의 광-광 변환소자(PPC1)는 제8도에 도시된 바와 같이 투명전극(Et1 및 Et2), 광전도층(PCL), 유전체 미러(DMLa) 및 광 변조층(PML)으 구성된다. 유전체 미러(DMLa)는 제1판독광(RL1)의 파장 영역을 가지는 광이 반사되고, 소거광의 파장영역을 가지는 광이 통과되는 파장 선택 특성을 가진다. 유전체 미러(DMLa)는 예컨대 SiO₂및 TiO₂의 박막으로 구성된 다층의 2색성 미러를 사용한다. 광 변조층(PML)(예를 들어, 리듐 니오베이트 단결정)은 선형전기 광학 효과 때문에 거기에 인가된 전계에 따라 광의 굴절율을 변화시킨다.

사실상, 제8도에 도시된 제1의 광-광 변환소자는 제2도에 도시된 바와 같은 동일한 구조를 가지며, 제2도의 유리기판(1 및 2)은 도시예의 편익을 도모하기 위해 제8도에는 생략되었다. 판독, 기록 및 소거동작은 제2도의 기술된 광-광 변환소자(PPC)와 동일하다. 타이밍 펄스 발생기 TPG로부터의 출력(S1 및 S2)에 따라 그들 접속상태를 전환시키는 전환스위치(SW1 및 SW2)는 제2도에 기술된 바와 같은 방법으로 동작한다.

제2광-광 변환소자(PPC2)는 제8도에 상세히 도시된 바와 같이 투명 전극(Et1 및 Et2)과 기록 및 소거광의 파장 영역을 가진 광이 통과되고 판독광의 파장 영역을 가지는 광이 반사되는 파장 선택 특성을 갖는 유전체 미러(DMLb)와, 광전 효과 및 선형전기 광학효과를 가진(광 변조층(PCPML)(예컨대, 비스무트 실리게이트)으로 구성된다. 제2광-광 변환소자(PPC2)의 광 변조층(PCPML)은 리듐 니오베이트 단결정으로된 광변조 부재를 사용하(PPC1)으로 대체될 수 있는 제1광-광 변환소자(PPC1)의 PCL 및 PML의 기능을 실현한다.

제7도를 다시 참조하면, 촬상될 피사체(O)의 광학상의 기록광(WL1)은 촬상 렌즈(L1)에 의하여 그위에 초점되는 동안 제1광-광 변환소자(PPC1)에 입사한다.

기록광(WL1)의 용도에 따라, 피사체(O)의 화상에 상당하는 전하상은 PPC1의 광전도층(PCL)과 유전체 미러(DMLa)간의 경계면에 형성된다.

전하상을 판독하는 데에 있어서, 주사기를 갖지 않은 제1판독 광원(PSr1)으로부터 제공되고 렌즈(L2)에 의해 확대된 큰 횡단면을 갖는 제1판독광(RL1)은 제1빔 스플리터(BS11)와 PPC1의 전체 입력 표면에 동시에 인가된다.

제1광-광 변환소자(PPC1)에 입사한 판독광(RL1)은 투명전극(Et2), 리듐 니오베이트 단결정으로된 광변조층(PML) 및 유전체 미러(DMLa)의 광로를 따라 전달한다. 유전체 미러(DMLa)에 의해 반사된 판독광(RL1)은 광 변조층(PML)를 거쳐 투명전극(Et2)로 되돌아간다.

광 변조층(PML)을 구성하는 리듐 니오베이트 단결정의 굴절율이 선형전기 광학 효과 때문에 전계에 따라 변화하므로, 반사된 판독광(RL1)은 리듐 니오베이트 단결정에 인가된 전계의 강도분포에 상당하는 화상정보를 그안에 포함한다. 그후, 제1광-광 변환소자(PPC1)로부터의 재생 광학상은 제1빔 스플리터(BS11)로 나아가 웨이브판(WLP1′과 편광기(AN1))을 거쳐 제2기록 광(WL2)로서 제2광-광 변환소자(PPC2)에 인가된다.

전술한 바와 같이, 제1광-광 변환소자(PPC1)에 인가된 판독광(RL1)이 한번에 PPC1의 전체 입력 영역에 조사하기 위하여 충분히 큰 횡단면 영역을 갖기 때문에, 재생된 광학상은 동시에 PPC1의 전체 영역으로부터 판독되어 제2기록광(WL2)으로써 PPC2에 공급된다.

그러므로, 분명한 것은 PPC1로부터 판독하고 그들의 각각의 영역에 대해 PPC2에 동시에 인가되는 광학상은 세이딩을 전혀 갖지 않는다는 것이다. PPC1에 관련한 판독 주기는 선택적이다. 만일, 판독주기가 짧을지언정, PPC1으로부터 판독되어 PPC2에 기록된 광학상은 PPC1에 대한 판독광의 강도가 크게될 경우, 충분히 밝게할 수 있다.

제2기록광(WL2)을 PPC2에 인가함에 따라, 광학상에 상당하는 전하상은 광전 효과와 선형 전기 광학 효과를 가지는 광변조층(예를 들어 비스무트 실리콘 산화물로됨)과 제2광-광 변환소자의 절연층(IL)간의 경계면에서 형성된다.

PPC2에 형성된 전하상을 판독하는 데데 있어서, 광원(PSr2)로부터 방출되고 광 검출기(PDEF)에 의해 2차원적으로 편향된 제2의 판독광 RL2이 사용된다. 제2판독광(RL2)은 제2의 빔 스플리터(BS12)에 나아가 PPC2의 입력측에 인가된다.

제2판독광(RL2)은 투명전극(Et2), 절연층(IL), 광변조층(PCPML) 및, 유전체 미러(DMLb)의 광로를 따라 전달한다. 유전체 미러(DMLb)에 의해 반사된 제2판독광(RL2)은 광 변조층(PCPML), 절연층(IL) 및 투명전극(Et2)를 거쳐 빔 스플리터(BS12)에 다시 되돌아 간다. 상기 되돌아간 판독광은 피사체(O)에 상당하는 재생 광학상을 포함한다.

PPC2로부터 판독된 재생 광학상은 웨이브판(WLP2), 편광기(AN2) 및 렌즈(L4)를 거쳐 광 검출기(PD)에 공급되는데, 거기에서 출력단자(12)에 인도되는 시간축차 영상신호를 광전기적으로 변환된다.

출력단자(12)에서의 영상 신호는 광 검출기(PDEF)에 의해 사용된 수평 및 수직 편향 주파수에 따라서 소정의 텔레비젼 시스템과 일치한다.

타이밍 펄스 발생기(TPG)는 제1 및 제2광-광 변환소자(PPC1 및 PPC2)의 판독, 기록 및 소거 동작의 타이밍을 제어하는 제어 신호를 발생한다. 또한 타이밍 펄스 발생기(TPG)는 제7도에 도시된 소거광원(PSe)의 동작 타이밍을 제어한다.

제9도는 PPC1 및 PPC2의 판독, 기록 및 소거 동작을 설명하는 타이밍챠트이다. 제9a도는 PPC1에 대해 각기 TPG로부터의 수직 동기 신호 펄스 및 출력(S1)을 도시하고, 제9b도는 PPC1의 판독, 기록 및 소거동작의 타이밍을 도시하며, 제9c도는 PPC2에 대한 TPG로부터의 수직 동기신호 및 출력(S2)을 도시하며, 제9d도는 PP2의 판독, 기록 및 소거 동작의 타이밍을 도시한다.

상술한 실시예에 따라서, 제1광-광 변환소자(PPC1)에 대한 판독광(RL1)은 한번에 PPC1의 전체 입력 표면을 조사하기 위하여 충분히 큰 횡단면을 갖고, 판독주기는 1영상 프레임 주기, 즉, 수직 동기 펄스 간격에 거의 짧게 비교된다. 전하은 동시에 광학적으로 재생되고 제2광-광 변환소자(PPC2)에 인가된다. 그러므로, PPC2에 기록된 재생 광학상에 세이딩이 전혀 나타나지 않는다. 또한, 제1광-광 변환소자(PPC1)에 관련한 판독 주기는 선택적이다. 짧은 판독주기가 사용될지라도, 제2광-광 변환소자(PPC2)에 기록될 광학상은 PPC1에 대하여 비교적 강한 강도의 판독광이 사용될때 충분히 밝게될 수 있다. 더우기, 제2광-광 변환소자(PPC2)의 전하는 어떤 소정의 주사패턴으로 판독될 수 있어, 소정의 표준 텔레비젼 시스템에 맞는 영상 신호가 얻어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있다.

제10도 및 제13도는 본 발명의 촬상 장치의 또다른 실시예를 도시한 개략 구성 블럭선도이다. 본 실시예에 사용된 광-광 변환소자(PPC)는 제2도에 도시된 바와 같은 구조를 가지며 그에 대한 상세는 제10도 및 제13도내에 생략되어 있다.

제10도 및 제13도를 참조하면, O은 촬상될 피사체를 나타내고, L11은 촬상 렌즈, L12는 fθ렌즈, L13 및 L14는 렌즈, BS21 및 BS22는 빔 스플리터 WLP는 웨이브판, AN은 편광기, PD는 광 검출기, SDC는 신호 처리기, MTV는 모니터 수상기, PSr는 판독광(RL)용 광원, PSe는 소거광(EL)용 광원이고 TPG는 타이밍 펄스 발생기이다. 제10도에서, S는 광셔터를 나타내고, PDEFhv는 수평 및 수직 방향으로 광빔을 편향하기 위한 광 편향기를 나타낸다. 제13도에서, PDEFv는 수직 방향으로 광빔을 편향하기 위한 광 편향기를 나타내고, Ls는 한라인으로 광을 집속하기 위한 원통형 렌즈를 나타낸다.

먼저, 제10도에 도시된 촬상 장치가 설명된다. 피사체(O)의 광학상은 촬상 렌지(L) 및 광셔터(S)를 거쳐 판독광(WL)으로서 광-광 변환소자(PPC)에 인가된다. 제8도에 기술된 바와 같이, PPC의 기록 모드에서, 전원(10)의 전압은 전환스위치(SW)의 가동접점 및 고정접점(WR)을 거쳐 투명전극(Et1 및 Et2)간에 인가된다. 그러므로, PPC에 인가된 기록광(WL)은 투명 전극을 거쳐 광전도층(PCL)에 투사되어 입사광의 광학상에 상당하는 전하상이 광 전도층(PCL)과 유전체 미러(DML)간의 경계면에 형성된다.

광 전도층(PCL)과 유전체 미러(DML)간의 경계면에 그와 같이 형성된 전하상을 판독하는데에 있어서, 판독광(RL)은 투명 전극(Et2)에 인가된다.

제8도에 도시된 광-광 변환소자(PPC)의 판독 동작에 있어서, 전원(10)의 전압은 전환 스위치(SW)를 거쳐 투명전극(Et1 및 Et2)간에 인가된다. 기록광(WL)이 기록 동작 동안 인가되는 주기동안에, 판독동작이 수행되기 때문에 전압이 인가된다. 그러나, 제10도에 도시된 촬상장치는 광셔터를 사용하여, 기록광이 광셔터의 닫혀진 위치에 있는 것에 기인하여 광-광 변환소자(PPC)에 공급되지 않은 주기동안에, 천하상의 판독동작이 수행된다. 그러므로, 제11d도에 도시된 바와 같이, 판독 동작동안 스위치(SW)의 가동 접점은 고정접점 E로 전환된다.

레이저 광원(PSr)으로부터 방출된 판독광은 렌즈(L13), 및 스플리터(BS22)를 거쳐 광 편향기(PDEFhv)에 인가되는데, 여기에서 소정의 주사 패턴에 따라서 수직 및 수평적으로 편향된다. 판독광(RL)은 fθ렌즈(L12)와 빔 스플리터(BS21) 및 투명 전극(Et2)에 인가된다.

투명전극(Et2)에 인가된 판독광은 제8도에 도시된 바와 같이, 투명전극(Et2), 리듐 니오베이트 단결정(PML) 및 유전체 미러(DML)의 광로를 따라서 전달한다. 유전체 미러(DML)는 제16도에 도시된 바와 같이, 판독광(RL)의 파장 영역을 가지는 광이 반사되고, 소거광(EL)의 파장 영역을 가지는 광이 투과되는 파장 선택특성을 가진다. 그러므로, 반사된 판독광(RL)은 투명전극(Et2)로 되돌아간다.

리듐 니오베이트 단결정의 굴절율이 선형 전기 광학 효과때문에 전하상에 의해 발생된 전계에 따라 변하므로, 반사된 판독광(RL)은 전계에 강도분포에 상당하는 화상정보를 그안에 포함한다. 따라서, 재생된 광학상은 광 편향기에 따라서 주사된 바와 같이 투명전극(Et2)상에 나타난다. 재생된 광학상은 빔 스플리터(BS21), 웨이브판(WLP), 편광기(AN) 및 집광렌즈(L25)를 거쳐 광 검출기(PD)에 인가된다. 피사체(O)의 광 학상에 상당하는 영상신호는 광 검출기(PD)로부터 출력되어 신호 처리기(SDC)에 공급되는데, 여기에서 그들신호는 선정된 표준 텔레비젼 시스템에 맞는 영상 신호로 변환된다. 처리된 영상 신호는 그후 모니터 수상기에 공급된다.

전하상을 소거하는데에 있어서, 스위치(SW)의 가동접점은 제8도에 도시된 바와 같이 투명전극(Et1 및 Et2)를 전기적으로 단락하도록 고정접점(E)으로 전환되고, 광전도층(PCL)의 양단간에 인가되는 전계없이 동일 전위를 갖는다. 이러한 조건에서, 광원(PSe)으로부터 방출된 소거광(EL)은 렌즈(L14) 및 빔 스플리터(BS22)를 거쳐 광 편향기(PDEFhv)에 인가된다. 광 편향기(PDEFhv)는 선정된 주사패턴으로 소거광을 편향시킨다. 편향된 소거광(EL)은 그후 fθ렌즈(L12)에 인가되고, 빔 스플리터(BS21)을 거쳐 투명전극(Et2)에 인가된다.

광-광 변환소자(PPC)의 투명전극(Et2)에 인가된 소거광(EL)은 제8도에서 이미 기술한 바와 같이, 투명전극(Et2), 리듐 니오베이트 단결정(PML), 유전체 미러(DML) 및 광 전도층(PCL)을 따라 전달한다. 광 전도층(PCL)의 저항값은 광 전도층(PCL) 및 유전체 미러(DML)의 경계면에 형성된 전하상을 그와 같이 소거하도록 소거광(EL)에 의해 낮게된다.

제11a도 및 제11b도에 도시된 바와 같이, 기록광(WL)이 광-광 변환소자(PPC)에 공급되는 동안의 주기는 수평귀선 소거 주기(W)이며, 판독 및 소거광(RL 및 EL)이 광-광 변환소자(PPC)에 인가되는 동안의 주기는 상기 수평 귀선 소거 주기이외의 주기(R, E)이다. 광셔터는 기록광이 PPC에 공급되는 동안의 수평 귀선소거 주기동안에 개방되고, 판독광이 PPC에 공급되는 동안의 주기(R)동안에 닫혀진다.

각각의 수평 귀선 소거주기 동안의 기록광(WL)은 동시에 PPC의 투명전극(Et1)의 전체 입력 표면에 인가된다. 판독광(RL) 및 소거광(EL)은 선정된 주사 패턴으로 광 편향기(PDEFhv)에 따라 주사된다. 수평 주사 라인 화상에 대한 판독 동작 이후에, 그에 대한 소거동작이 수행된다. 그러한 동작은 주사점이 좌측에서 우측으로, 위에서 아래로 점진적으로 움직이는 동작이 제12도에 도시예적으로 도시되어 있다.

화상의 소정의 주사 라인에 대한 소거 동작의 순간으로부터 동일 주사라인에 대한 차기 소거동작의 순간까지의 시간 간격으로 N수평 주사주기라고 가정하면, 그후에 판독될 주사라인의 각각에 대한 전하가 축적되어진 주기동안에 PPC1에서의 기록광(WL)의 노출 주기는 Nx(1개의 수평 귀선 소거주기)가 된다.

제10도에 도시된 촬상 장치에 따르면, 제11c도에 도시된 바와 같이, 피사체(O)의 광 촬상은 광셔터(S)를 개방시킴으로써, 기록동작 동안에만 광셔터(S)와 촬상 렌즈(L11)를 거쳐 광-광 변환소자(PPC)에 공급된다. 다른 동작에 있어서, 광셔터는 광-광 변환소자(PPC)에 피사체의 광학상을 인가하지 않도록 하기 위해 닫혀진다. 광셔터는 타이밍 펄스 발생기(TPG)에 의해 발생된 제어 신호로 제어된다. 그러므로, PPC으로부터 판독된 광학상 정보로부터 발생되는 영상 신호내에 세이딩이 없다는 것은 자명해진다.

다음에, 제13도에 도시된 촬상 장치가 기술된다. 피사체(O)의 광학상은 촬상 렌즈(L11)를 통하여 광-광 변환소자 PPC에 기록광 WL로서 인가된다. 이 실시예에 있어서, 기록광은 제8도에 기술된 바와 같은 방식으로 판독동작이 수행되는 주기 동안에만 PPC에 언제나 공급된다.

제13도에 도시된 촬상 장치의 판독 및 기록 동작에 있어서, 전원(10)의 전압은 스위치(SW)의 가동접점 및 고정접점(WR)을 통하여 투명전극(Et1 및 Et2)간에 공급된다.

기록 동작에 있어서, 피사체(O)의 광학상으로서 기록광(WL)은 PPC에 인가된다. 기록광(WL)은 투명전극(Et1)을 통하여 광 전도층(PCL)에 전달하여 입사광에 상당하는 전하상은 광 전도층 PCL 및 유전체 미러(DML)간의 경계면에 형성된다.

경계면에 형성된 전하상을 판독하는 동안, 판독광(RL)은 PPC의 투명전극(Et2)에 인가되며, 전원(10)의 전압은 스위치(SW)를 통하여 투명 전극(Et1 및 Et2)간에 인가된다.

광원(PSr)으로부터 방출된 판독광(RL)은 렌즈(L13)을 통하여 광 검출기(PDEFhv)에 인가된다. 광 검출기(PDEFhv)를 가지고 선정된 주사 패턴내에 편향된 판독광(RL)은 fθ렌즈(L12)와 빔 스플리터(BS22 및 BS21)의 광로를 통하여 투명전극(Et2)에 인가된다.

투명전극(Et2)에 인가된 판독광(RL)은 제8도에 기술된 바와 같이, 투명전극(Et2), 리듐 니오베이트 단결정(PML) 및 유전체 미러(DML)을 따라 전달한다. 유전체 미러(DML)은 판독광의 파장 영역을 가지는 광이 반사되고 소거광의 파장 영역을 가지는 광이 전달되는 제16도에 도시된 파장 특성을 가진다. 그러므로, 판독광(RL)은 유전체 미러(DML)에 의해 반사되고, 투명 전극(Et2)로 되돌아간다.

리듐 니오베이트 단결정(PML)의 굴절율이 주 광전 효과때문에 전계에 따라 변하므로, 반사된 판독광(RL)은 전계의 강도 분포에 상당하는 화상 정보를 그안에 포함한다. 따라서, 재생된 광학상은 광 편향기(PDEFhv)에 따라서 주사된 바와 같이 투명전극(Et2)상에 나타난다. 재생된 광학상은 빔 스플리터(BS21), 웨이브판(WLP), 편광기(AN) 및 집광렌즈(L15)를 통하여 광 검출기(PD)에 인가된다. 피사체(O)의 광 학상에 상당하는 영상 신호는 광 검출기(PD)로부터 출력되고 신호 처리기(SDC)에 공급되는데, 여기에서 그들 신호는 선정된 표준 텔레비젼 시스템에 맞는 영상 신호로 변환된다. 처리된 영상 신호는 그후 모니터 수상기에 공급된다.

전하상을 소거하는데 있어서, 스위치(SW)의 가동접점은 투명전극(Et1 및 Et2)를 전기적으로 단락하도록 제8도에 도시된 바와 같은 고정접점(E)으로 전환되고 광전도층(PCL)의 양단간에 인가되는 전계 없이 동일 전위를 가진다. 이러한 조건에서, 광원(PSe)으로부터 방출된 소거광(EL)은 원통형 렌즈(Ls)로 라인내에 집광되며 렌즈(L14)를 거쳐 광 편향기(PDEFv)에 인가된다. 광 편향기(PDEFhv)는 수직방향으로만 소거광을 편향시킨다. 편향된 소거광(EL)은 빔 스플리터(BS22 및 BS21)를 거쳐 투명전극(Et2)에 인가된다.

광-광 변환소자(PPC)의 투명전극(Et2)에 인가되는 소거광(EL)은 제8도에 기술된 바와 같이, 투명 전극(Et2), 리듐 니오베이트 단결정(PML), 유전체 미러(DML) 및 광 전도층(PCL)의 광로를 따라서 전달한다. 광 전도층(PCL)의 저항값은 광전도층(PCL) 및 유전체 미러(DML)의 경계면에 형성된 전하상을 소거하도록 소거광(EL)에 의해 낮게된다.

제15a도 및 제15b도에 도시된 바와 같이, 소거광(EL)이 광-광 변환소자(PPC)에 공급되는 동안의 주기는 수평 귀선 소거주기(E)이며, 기록광(WL) 및 판독광(RL)이 광-광 변환소자(PPC)에 공급되는 동안의 주기는 상기 수평 귀선 소거주기 이외의 주기(W,R)이다. 제15c도는 광-광 변환소자(PPC)의 각각의 동작동안에 투명전극(Et₁및 Et2)간에 인가된 전압을 도시한다.

소거동작은 수직방향의 소거광을 순차적으로 시프팅하는 동안에 라인의 형태로(제14도 참조) 소거광을 사용함으로써, 판독동안에 행하여진후 각각의 수평 주사라인에 대해 순차적으로 수행된다. 분명한 것은 소거광의 제13도에 도시된 실시예와 같은 방식으로 수평 라인내에 편향된 광을 사용하게 된다는 것이다.

기록광(WL)은 PPC의 투명전극(Et1)의 전체 입력표면에 항상 공급되는 반면, 판독광(RL)은 예정된 주사 패턴으로 광 편향기(PDEhv)로 주사되므로, 상기 수평 귀선 소거주기 이외의 주기동안 각각의 수평 라인에 대해 순차적으로 투명전극(Et2)에 인가된다.

소정 주사라인용의 판독동작이 종결된 이후에, 동일 주사라인용의 소거동작이 수행된다. 제14도는 이미 판독 동작이된 주사라인이 소거동작을 받는 것을 도시한다.

제13도에 도시된 촬상 장치 실시예에 있어서, 기록광(WL)은 PPC의 투명전극(Et2)에 항상 인가되고, 소거동작은 제15b도에 도시된 바와 같은 각각의 수평 귀선 소거주기 동안에 수행되며, 판독 동작은 상기 소거주기 이외의 주기동안 수행된다. 전술한 바와 같이, 기록광(WL)이 항상 투명 전극(Et1)에 인가될지라도, 기록동작은 투명전극(Et1 및 Et2)가 그러한 주기동안에 공통 전위이기 때문에 수평 귀선 소거 주기동안에 허용되지 않는다. 기록 동작은 제15b도에 도시된 바와 같은 수평 귀선 소거주기 이외의 주기동안에 수행된다.

소정 주사 라인의 화상에 대한 소거동작의 순간으로부터 동일 주사라인에 대한 차기 소거동작의 순간까지의 시간 간격으로 N수평 주사 주기라고 가정하면, 그후에 판독될 주사라인의 각각에 대한 전하가 축적되어진 주기동안에 PPC1에서의 기록광(WL)의 노출 주기는 Nx(1개의 수평 귀선 소거 주기)가 된다.

기록광이 판독광에 의해 판독 동작동안에 광-광 변환소자에 인가되기 때문에, 판독 동작동안에 노출량이 변화하게 된다. 그러나, 판독주기는(하나의 수평 주사주기-수평 귀선 소거주기)인 반면, 기록광의 노출시간은 Nx(하나의 수평 주사주기)-수평 귀선 소거주기)이다. 여기서 N는 매우 큰 수이다. 그러므로, 제13도에 도시된 촬상 장치로 얻어진 영상 크기에 세이딩은 실제사용상 아무런 문제점이 없는 크기로 매우작다. 부가하여 그러한 세이딩은 쉽게 보상될 수 있다.

제13도에 도시된 촬상 장치에 의하면, 세이딩이 없거나 매우 작은 세이딩을 가진 영상 신호는 쉽게 발생될 수 있다. 그러나 고감도의 광-광 변환소자는 쉽게 제공될 수 있다. 따라서 상기 실시예들은 종래 기술의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있게 된다.

Claims

촬상장치(제1도)에 있어서, 피사체로부터 광 전도층에 광(WL)을 인가함으로써, 2개의 투명 전극(3,4)간에 삽입된 적어도 하나의 광 전도층(7)과 광변조층(9)을 포함하여 구성된 광-광 변환소자(PPC)내에 촬상될 피사체(O)의 광학상에 상당하는 전하상을 형성하기 위한 수단(PPC; 제2도)과, 판독광(RL)을 상기 광 변조층(9)에 인가함으로써, 광학정보로서 상기 피사체(O)의 광학상에 상당하는 전하상을 판독하기 위한 수단(Psr, PL; 제1도)과, 소거동작과 판독 동작이 상기 전하상에 대하여 간헐적으로 반복되는 사이에, 상기 피사체(O)의 광학상에 상당하는 전하상을 소거하기 위한 수단(Pse, EL; 제1도 및 제3도)을 포함하며, 상기 판독 수단을 상기 형성 수단이 동작하는 주기에 짧게 비교되는 제한된 주기내로 동작하는(제3도)것을 특징으로 하는 촬상 장치.
촬상 장치(제4도)에 있어서, 상기 피사체로부터 상기 광 전도층에 광(WL)을 인가함으로써, 2개의 투명 전극(3,4)간에 삽입된 적어도 하나의 광 전도층(7)과 광 변조층(9)을 포함하여 구성된 광-광 변환소자(PPC)내에 촬상될 피사체(O)의 광상에 상당하는 전하상을 형성하기 위한 수단(PPC; 제2도)과, 판독광(RL)을 상기 광 변조층(9)에 인가함으로써, 광학 정보로써 상기 피사체(O)의 광학상에 상당하는 상기 전하상을 판독하기 위한 수단(Psr, RL; 제4도)과, 소거동작 및 판독동작이 상기 전하상에 대해 교호로 그리고 간헐적으로 반복되는 사이에, 상기 피사체(O)의 광학상에 상당하는 전하상을 소거하기 위한 수단(Pse, EL; 제4도 및 제6도)과, 상기 피사체(O)로부터 광셔터(제5도)를 통하여 상기 광-광 변환소자(PPC)에 광을 인가하기 위한 수단(L, WL; 제4도)을 포함하며, 상기 판독 수단은 상기 광-광 변환소자에 입사한 상기 광이 상기 광셔터에 의해 차단되는 주기 동안에만 동작하는(제6도) 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
촬상 장치(제7도)에 있어서, 제1의 광-광 변환소자(PPC1) 촬상될 피사체(O)의 광학상에 상당하는 전하상을 기록 주기 내에 형성하기 위한 수단(L1, WL1; 제7도)과, 상기 제1의 광-광 변환소자(PPC1)로부터 제각기 제2의 광-광 변환소자(PPC2)에 광학적으로 동시에 상기 전하상을 판독 및 기록함으로써, 상기 기록 주기 보다 거의 짧은 주기동안에 상기 제1의 광-광 변환소자(PPC1)내에 형성된 상기 전하상을 제2의 광-광 변환소자에 전달하기 위한 수단(Psr1, L2, BS11, WLP1, AN1) 및, 판독광(RL2)을 상기 제2의 광-광 변환소자(PPC2)의 판독광 입력측에 인가함으로써, 상기 제2의 광-광 변환소자(PPC2)에 공급된 광학상의 광화상 정보를 판독하기 위한 수단(Psr2, PDEF, L3, Bs12, WLP2, AN, L4, PD)을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
광-광 변환소자(PPC)를 사용한 촬상 장치(제10도 및 제13도)에 있어서, 모든 수평 주사 주기내로 수행되도록 상기 촬상 장치의 동작을 제어하기 위해 수단(TPG)으로서, 상기 동작은 전하상으로서 상기 광-광 변환소자(PPC)내에 촬상될 피사체의 광학 정보를 기록하기 위한 기록수단으로서 기록동작과, 상기 광-광 변환소자(PPC)내에 기록된 상기 전하상을 판독하기 위한 판독 수단(Psr, L13)으로서 판독 주기 동안의 판독동작과, 상기 판독 동작 후에 상기 전하상을 소거하기 위한 소거 수단(Pse, L14)으로서 소거 주기 동안 소거 동작을 포함하며, 상기 판독 주기는 상기 소거 주기 앞에 놓여지는 제어 수단(TPG)과, 판독광으로 상기 전하상을 2차원적으로 주사함으로서 시간축차 신호를 출력하기 위한 수단(WLP, AN, L15, PD, SDC)을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제4항에 있어서, 상기 소거 동작은 상기 시간축차 신호로서 영상 신호의 수평 귀선 소거 주기내에 수행되는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제4항에 있어서, 상기 기록 동작은 상기 기간축차 신호로서, 영상 신호의 수평 귀선 소거 주기내에 수행되는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제5 또는 6항에 있어서, 상기 소거수단(Psc, L14, Ls)은 상기 판독 주기 동안의 상기 판독 수단(Psr, L13, SB22, PDEFhv, L12)에 의해서 판독한 상기 전하상의 하나의 수평 라인에 상당하는 라인의 형태로 소거광(EL)을 동시에 투사하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
제4항에 있어서, 판독 주기동안에 상기 광-광 변환소자(PPC)에 상기 피사체의 광학상의 인가를 차단하기 위한 광셔터 수단(S)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.