JPH01286685A - 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） 本発明は撮像装置、特に、高解像度を有する撮像装置に
関する。

（従来の技術） 被写体の光学像を撮像装置により撮像して得た映像信号
は、編集、トリミング、その他の画像信号処理が容易で
あるとともに、既記録信号を消去できる可逆性を有する
記録部材を使用して記録再生が容易に行えるという特徴
を有しているが、映像信号の発生のために従来から一般
的に使用されて来ている撮像装置は、撮像レンズによっ
て撮像素子における光電変換部に結像された被写体の光
学像を、撮像素子の光電変換部で被写体の光学像に対応
する電気的な画像情報に変換し、その電気的な画像情報
を時間軸上で直列的な映像信号として出力させうるよう
な構成形態のものであり、撮像装置の構成に当っては前
記した撮像素子として従来から各種の撮像管や各種の固
体撮像素子が使用されていることは周知のとおりであり
、また、近年になって高画質・高解像度の再生画像に対
する要望が高まるのに応じて、テレビジョン方式につい
ても、いわゆるＥＤＴＶ、ＨＤＴＶなどの新しい諸方式
が提案されて来ていることも周知のとおりである。

ところで、高画質・高解像度の再生画像が得られるよう
にするためには、高画質・高解像度の再生画像を再生さ
せうるような映像信号を発生させることのできる撮像装
置が必要とされるが、撮像素子として撮像管が使用され
ている撮像装置においては、撮像管における電子ビーム
径の微小化に限界があるために、電子ビーム径の微小化
による・　高解像度化が望めないこと、及び、撮像管の
ターゲット容量はターゲット面積と対応して増大するも
のであるために、ターゲット面積の増大による高解像度
化も実現することができないこと、また、例えば動画の
撮像装置の場合には高解像度化に伴って映像信号の周波
数帯域が数十Ｍ　Ｈｚ〜数百ＭＨｚ以上にもなるために
Ｓ／Ｎの点で問題になる、等の理由によって、撮像装置
により高画質・高解像度の再生画像を再生させうるよう
な映像信号を発生させることは困難である。

前記の点を具体的に説明すると次のとおりである。すな
わち、撮像素子として撮像管が使用されている撮像装置
により高画質・高解像度の再生画像を再生させうるよう
な映像信号を発生させるのには、撮像管における電子ビ
ーム径を微小化したり、ターゲットとして大面積のもの
を使用したりすることが考えられるが、撮像管の電子銃
の性能。

及び集束系の構造などにより撮像管の電子ビーム径の微
小化には限界があるために電子ビーム径の微小化による
高解像度化−には限界があり、また。

撮像イメージサイズの大きな撮像レンズを使用した上で
、ターゲットの面積の増大によって高解像度を得ようと
した場合には、ターゲット面積の増大による撮像管のタ
ーゲット容量の増大による撮像管の出力信号↓こおける
高域信号成分の低下によって、撮像管出力信号のＳ／Ｈ
の低下が著るしくなることにより、撮像管を使用した撮
像装置によっては高画質・高解像度の再生画像を再生さ
せうるような映像信号を良好に発生させることはできな
いのである。

また、撮像素子として固体撮像素子を使用した撮像装置
により高画質・高解像度の再生画像を再生させるのには
、画素数の多い固体撮像素子を使用することが必要とさ
れるが、画素数の多い固体撮像素子はそれを駆動するた
めのクロックの周波数が高くなる（例えば、動画カメラ
の場合における固体撮像素子の駆動のためのクロックの
周波数は数百ＭＨｚとなる）とともに、駆動の対象にさ
れている回路の静電容量値は画素数の増大によって大き
くなっているために、そのような固体撮像装置は、固体
撮像素子のクロックの周波数の限界が２０ＭＨｚといわ
れている現状からすると実用的なものとして構成できな
いと考えられる。

このように、従来の撮像装置はそれの構成のために不可
欠な撮像素子の存在によって、高画質・高解像度の再生
画像を再生させつるような映像信号を良好に発生させる
ことはできなかったので、それの改善策が求められた。

本出願人会社では、前記の問題点を解決することができ
る撮像装置として、先に、２つの透明電極の間に少なく
とも光導電層部材と誘電体ミラーと光変調材層部材とを
備えて、例えば第４図に概略構成が示されているような
光−光変換素子ＰＰＣを用いて、第５図のブロック図に
よって概略構成が例示されているような撮像装置を提案
した。

まず、第４図において１，２はガラス板、３゜４は透明
電極、５，６は端子、７は光導電層部材であり、また、
８Ｒは読出光ＲＬの波長域の光を反射させるとともに、
消去光ＥＬの波長域の光を透過させうるような波長選択
性を有する誘電体ミラーであって、この波長選択性を有
する誘電体ミラー８Ｒとしては例えば５ｉ０２の薄膜と
ＴｉＯ２の薄膜との多層膜によるダイクロイック・フィ
ルタによって構成させたものが使用できる。

第４図に示されている既提案の光−光変換素子ＰＰＣに
おいては、読出光の波長域の光を反射させるとともに消
去光の波長域の光を透過させうるような波長選択性を有
する誘電体ミラー８Ｒを使用したから、光−光変換素子
ＰＰＣにおける読出し光ＲＬの入射側から消去光ＥＬを
入射させるようにすることを可能にし、したがって被写
体の光学像情報が与えられるべき書込み光ＷＬの入射側
に撮像レンズなどの光学系を設置することも容易となる
。

前記した第４図に示されている構成を有する既提案の光
−光変換素子ＰＰＣに対する光学的な情報の書込み動作
は、光−光変換素子ＰＰＣの端子５．６に電源１０と切
換スイッチＳＷとからなる回路を接続し、切換スイッチ
ＳＷにおける切換制御信号の入力端子１１に供給される
切換制御信号によって切換スイッチＳＷの可動接点を固
定接点ＷＲ側に切換えた状態にし、前記した透明電極３
゜４間に電ｇ１０の電圧を与えて、光導電層部材７の両
端間に電界が加わるようにしておいて、光−光変換素子
ＰＰＣにおけるガラス板１側から書込光ＷＬを入射させ
ることによって行われる。

すなわち、光学的な情報の書込みに際して光−光変換素
子ＰＰＣに入射した書込み光ＷＬが、ガラス板１と透明
電極３とを透過して光導電層部材７に到達すると、光導
電層部材７の電気抵抗値がそれに到達した入射光による
光学像と対応して変化するために、光導電層部材７と波
長選択性を有する誘電体ミラー８Ｒとの境界面には光導
電層部材７に到達した入射光による光学像と対応した電
荷像が生じる。

前記のようにして入射光による光学像と対応する電荷像
の形で書込みが行われた光学的情報を光−光変換素子Ｐ
ＰＣから再生するのには、切換スイッチＳＷの可動接点
を固定接点ＷＲ側に切換えた状態として、電源１０の電
圧が端子５．６を介して透明電極３，４間に印加されて
いる状態にしておいて、ガラス板２側より図示されてい
ない光源からの一定の光強度の読出し光ＲＬを投射する
ことによって行うことができる。

すなわち、既述のように入射光による光情報の書込みが
行われた光−光変換素子ＰＰＣにおける光導電層部材７
と波長選択性を有する誘電体ミラー８Ｒとの境界面には
光導電層部材７に到達した入射光による光学像と対応し
た電荷像が生じているから、前記した光導電層部材７に
対して波長選択性を有する誘電体ミラー８Ｒとともに直
列的な関係に設けられている光変調材層部材９（例えば
ニオブ酸リチウム単結晶９）には、入射光による光学像
と対応した強度分布の電界が加わっている状態になされ
ている。

そして、前記したニオブ酸リチウム単結晶９の屈折率は
１次電気光学効果により電界に応じて変化するから、入
射光による光学像と対応した強度分布の電界が加わって
いる状態に前記した光導電層部材７に対して波長選択性
を有する誘電体ミラー８Ｒとともに直列的な関係に設け
られているニオブ酸リチウム単結晶９の屈折率は、既述
した入射光による光情報の書込みにより光−光変換素子
ＰＰＣにおける光導電層部材７と波長選択性を有する誘
電体ミラー８Ｒとの境界面に光導電層部材７に到達した
入射光による光学像と対応して生じた電荷像に応じて変
化しているものになる。

それで、ガラス板２側に読出し光ＲＬが投射された場合
には、前記のようにガラス板２側に投射された読出し光
ＲＬが、透明電極４→ニオブ酸リチウム単結晶９→波長
選択性を有する誘電体ミラー８Ｒ→のように進行して行
く。

前記した読出し光ＲＬは読出光の波長域の光を反射させ
るとともに、消去光の波長域の光を透過させうるような
波長選択性を有する波長選択性を有する誘電体ミラー８
Ｒによって反射してガラス板２側に反射光として戻って
行くが、ニオブ酸リチウム単結晶９の屈折率は１次電気
光学効果によって電界に応じて変化するから、読出し光
ＲＬの反射光はニオブ酸リチウム単結晶９の１次電気光
学効果によりニオブ酸リチウム単結晶９に加わる電界の
強度分布に応じた画像情報を含むものとなって、ガラス
板２側に入射光による光学像に対応した再生光学像を生
じさせる。

前記のような光−光変換素子ＰＰＣの再生動作において
ガラス板２側から投射された読出し光ＲＬは、既述のよ
うに、透明電極４→ニオブ酸リチラム単結晶９→波長選
択性を有する誘電体ミラー８Ｒ→のように光導電層部材
７の方に進行して行くが、前記の読出し光はそれが光導
電層部材７に到達する以前に前記の波長選択性を有する
誘電体ミラー８Ｒによって反射されることにより、ニオ
ブ酸リチウム単結晶９→透明電極４→ガラス板２のよう
な光路を辿るから、前記した読出し光ＲＬが光導電層部
材７に到達して書込まれた入射光による電荷像に悪影響
を与えるようなことはない。

このように、第４図示の既提案の光−光変換素子ＰＰＣ
では、ガラス板１側から書込み光ＷＬを入射させること
により書込み動作が行われ、また。

ガラス板２側に読出し光ＲＬを入射させることにより光
学像の再生が行われるが、前記した第４図示の既提案の
光−光変換素子ＰＰＣに書込まれた情報は次のようにし
て消去できる。

すなわち、第４図示の既提案の光−光変換素子ＰＰＣに
書込まれた情報を消去する場合には、光−光変換素子の
端子５，６間に接続されている切換スイッチＳＷにおけ
る切換制御信号の入力端子１１に供給された切換制御信
号により、切換スイッチＳＷの可動接点を固定接点Ｅ側
に切換えた状態にし、前記した透明電極３，４間を電気
的に短絡して透明電極３，４を同電位にし、光導電層部
材７の両端間に電界が加わらないようにしてから、光−
光変換素子におけるガラス板２側から消去光ＥＬを入射
させるのである。

前記のように光−光変換素子ＰＰＣのガラス板２側に入
射した消去光ＥＬは、ガラス板２→透明電極４→ニオブ
酸リチウム単結晶９→波長選択性を有する誘電体ミラ−
８Ｒ→光導電層部材７のような経路で光導電層部材７に
到達して、その消去光ＥＬにより光導電層部材７の電気
抵抗値を低下させ、光導電層部材７と波長選択性を有す
る誘電体ミラー８Ｒとの境界面に形成されていた電荷像
を消去させる。

このように、第４図示の既提案の光−光変換素子ＰＰＣ
では書込み動作時に光導電層部材７と波長選択性を有す
る誘電体ミラー８Ｒとの境界面に形成されていた電荷像
が、光−光変換素子ＰＰＣにおける読出し光の入射側か
ら光−光変換素子ＰＰＣに入射される消去光によって消
去させるようにしているから、書込み光ＷＬが入射され
る側に撮像光学系を設けることが必要とされているよう
な構成の撮像装置、その他、書込み光ＷＬが入射される
側に消去光の入射装置を設けることが困難な事情のある
構成態様の装置にも容易に適用することができるという
利点がある。

第５図は第４図を参照して説明したような構成を備えた
光−光変換素子ＰＰＣを用いて構成させた撮像装置の斜
視図であり、この第５図中の符号ＰＰＣは光−光変換素
子を示しているが、第５図に示されている光−光変換素
子ＰＰＣにおいては、既述した第４図中に図面符号ＷＬ
で示されている書込み光ＷＬが入射されるガラス板１の
表面側に図面符号１を付し、また、第４図で図面符号Ｒ
Ｌで示している読出し光ＲＬ及び図面符号ＥＬで示され
ている消去光ＥＬが入射されるガラス板２の表面側に図
面符号２を付して、第４図と第５図に示されている光−
光変換素子ＰＰＣとの対応関係を明らかにしているが、
第５図においては図示の簡略化のために光−光変換素子
ＰＰＣにおける他の構成部分の具体的な図示記載は省略
しである。

第５図においてＯは被写体、Ｌは撮影レンズ。

ＢＳＩ、ＢＳ２はビーム・スプリッタ、ＰＳｒは読出し
光ＲＬの光源（読出し光の光源ＰＳｒとしては、例えば
、レーザ光による飛点走査機を用いることができるので
あり、以下の記載においては読出し光の光源ＰＳｒとし
て、レーザ光による飛点走査機が用いられているものと
されている）、ＰＳｅは消去光ＥＬの光源、ＰＬＰは偏
光板−ＰＤは光検出器であり、第５図に例示されている
光−光変換素子ＰＰＣを用いて構成されている撮像装置
において、被写体０の光学像は撮像レンズＬによって光
−光変換素子ＰＰＣに対して書込み光としてガラス板１
側から入射される。

書込みモード及び読出しモードになされているときの光
−光変換素子ＰＰＣにおける第１．第２の透明電極３，
４には、第４図に示すように可動接点が固定接点ＷＲ側
に切換えられている状態の切換スイッチＳＷを介して電
源１０の電圧が加えられている。

被写体Ｏの光学像と対応する光が撮影レンズＬを介して
ガラス板１側に与えられる光−光変換素子ＰＰＣでは、
第４図を参照して既述した書込み動作時と同様な書込み
動作によって光−光変換素子における光導電層部材７と
波長選択性を有する誘電体ミラー８Ｒとの境界面に光導
電層部材７に到達した入射光による光学像と対応した電
荷像を生じる。

前記のように光−光変換素子ＰＰＣの光導電層部材７と
波長選択性を有する誘電体ミラー８Ｒとの境界面に、書
込み光による光学像と対応した電荷像が生じている状態
の光−光変換素子ＰＰＣにおける第１．第２の透明電極
３．４間に切換スイッチＳＷを介して電源１０の電圧が
加えられている状態において、レーザ光の飛点走査機と
して構成されている読出し光の光源ＰＳｒから放射され
た可干渉光の読出し光ＲＬをビーム・スプリッタＢＳＩ
を透過させた後にビーム・スプリッタＢＳ２で反射させ
て光−光変換素子ＰＰＣにおけるガラス板２の側から投
射すると、第４図を参照して既述したように、ガラス板
２側に投射された読出し光ＲＬは、第２の透明電極４→
ニオブ酸リチウム単結晶９→波長選択性を有する誘電体
ミラー８Ｒ→のように進行して行く。

そして、前記した読出し光ＲＬは読出光の波長域の光を
反射させるとともに、消去光の波長域の光を透過させう
るような波長選択性を有する誘電体ミラー８Ｒにより反
射してガラス板２側に反射光として戻って行くが、ニオ
ブ酸リチウム単結晶９の屈折率は１次電気光学効果によ
って電界に応じて変化するから、読出し光ＲＬの反射光
はニオブ酸リチウム単結晶９の電気光学効果によりニオ
ブ酸リチウム単結晶９に加わる電界の強度分布に応じた
画像情報を含むものとなって、ガラス板２側に入射光に
よる光学像に対応した再生光学像を生じさせるが、前記
した読出し光ＲＬの光源ＰＳｒとしてレーザ光による飛
点走査機が用いられている場合に光−光変換素子ＰＰＣ
におけるガラス板２側に現われる再生光学像は飛点走査
によって構成されたものになっているから、その再生光
学像の光がビーム・スプリッタＢＳ２と偏光板ＰＬ、　
　Ｐとを透過して光検出器ＰＤに与えられることにより
、光検出器ＰＤからは被写体０の光学像に対応している
映像信号が出力されることになる。

そして、第５図示の撮像装置において時間軸上で予め定
められた時間長毎に、それぞれ異なる被写体の画像の書
込み動作と読出し動作とを行って映像信号を発生させる
ためには、前記の時間軸上で予め定められた時間長毎に
新らたな被写体の光学像が書込まれる前に、それまでに
書込まれていた光学像と対応する電荷像を消去すること
が必要とされる。

撮像装置における前記した消去動作は、時間軸とで相次
ぐ新らたな光学像の書込みが行われる以前における予め
定められた時間中に行われるのであり、それは光検出器
ＰＤから出力させる映像信号における垂直帰線消去期間
と対応して行われる（第６図において１ｖの表示は１垂
直走査期間であり、また、第６図中で消去という表示を
した期間は垂直帰線消去期間に行われる消去期間、第６
図中で読出しという表示をした期間は光−光変換素子Ｐ
ＰＣから再生光学像が読出される期間である）ように、
光検出器ＰＤから出力させる映像信号における垂直帰線
消去期間と対応して、第４図について既述したように光
−光変換素子ＰＰＣの端子５，６間に接続されている切
換スイッチＳＷにおける切換制御信号の入力端子１１に
供給された切換制御信号により、切換スイッチＳＷの可
動接点を固定接点Ｅ側に切換えた状態にし、前記した透
明電極３，４間を電気的に短絡して透明電極３．４を同
電位にし、光導電層部材７の両端間に電界が加わらない
ようにするとともに、消去光の光源ＰＳｅから消去光Ｅ
Ｌを放射させ、その消去光ＥＬがビームスプリッタＢＳ
Ｉ、ＢＳ２を介して光−光変換素子ＰＰＣにおけるガラ
ス板２側から入射されるようにするのである。

前記のように光−光変換素子ＰＰＣのガラス板２側に入
射した消去光ＥＬは、第４図について既述したような経
路で光導電層部材７に到達して、その消去光ＥＬにより
光導電層部材７の電気抵抗値を低下させ、光導電層部材
７と波長選択性を有する誘電体ミラー８Ｒとの境界面に
形成されていた電荷像が消去される。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、前記した第５図に例示されている既提案の撮
像装置においては、第６図に示されているように順次の
垂直帰線消去期間毎に光−光変換素子ＰＰＣに対する消
去動作が行われるとともに。

前記の消去動作が行われる期間以外の期間には光−光変
換素子ＰＰＣに対する読出し動作が行われるようになさ
れており、また、光−光変換素子ＰＰＣには常に被写体
からの光学像が書込み光として入射されているから、撮
像装置から出力される時系列的な信号形態を有する映像
信号はシェーディングを有するものになっている。

すなわち、前記のように各垂直走査期間毎に読出される
被写体の光学像と対応している電荷像の電荷量は、消去
動作が行われた時点から次に消去動作が行われる時点ま
での間に連続して入射されている書込み光によって時間
の経過につれて増大している状態になっており、一方、
前記した電荷像は消去動作が行われた時点から次に消去
動作が行われる時点までの期間に読出し光による走査に
よって読出されて時系列的な映像信号となされるもので
あるから、電荷像を読出して得られる映像信号の振幅は
前回の消去動作によって電荷像が消去された時点からの
時間の経過に伴って次第に大きくなっているのである。

前記した原因によって映像信号中に発生するシェーディ
ングは、例えば、光−光変換素子ＰＰＣに対する光学情
報の書込み期間と、光−光変換素子ＰＰＣからの電荷像
の読出し期間とを分離すれば解決できるが、このような
解決手段では露光時間が短くなるために読出される信号
が小さくなるという欠点があり、また、例えば、光−光
変換素子に対して行われるべき消去、書込み、読出し、
の各動作期間を任意に設定して、光−光変換素子に対し
て消去、書込み、読出し、の各動作が行われるようにし
ておくとともに、光−光変換素子から読出して電荷像に
よる映像信号をフレームメモリ等のメモリを用いて、所
定の標準方式のテレビジョン方式の映像信号となるよう
に変換するようにして、前記したシェーディングの生じ
ない映像信号が得られるようにすることもできるが、こ
のような手段を適用した高解像度の動画の撮像を実現す
る際には、偏向周波数、映像信号の周波数などが非常に
高くなるので、従来のフレームメモリを使用しても実施
が困難である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は２つの透明電極の間に少なくとも光導電層部材
と誘電体ミラーと光変調材層部材とを備えて構成されて
いる第１の光−光変換素子における書込み光の入射側に
被写体の光学像情報を与える手段と、前記した第１の光
−光変換素子における読出し光の入射側に広い断面積を
有する読出し光を入射させる手段と、２つの透明電極の
間に少なくとも光導電層部材と誘電体ミラーと光変調材
層部材とを備えて構成されている第２の光−光変換素子
における書込み光の入射側に、前記した第１の光−光変
換素子の書込み期間に比べて短い期間に第１の光−光変
換素子から読出された再生光学像を与える手段と、前記
した第２の光−光変換　　。

素子における読出し光の入射側に読出し光を入射させて
、第２の光−光変換素子からそれに与えられた光学像と
対応する光学像情報を読出す手段とを備えた撮像装置を
一提供するものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の撮像装置の具体的な
内容について詳細に説明する。第１図は本発明の撮像装
置の一実施例のブロック図、第２図は第１図示の撮像装
置中で使用されている光−光変換素子の構成例を示す側
面図、第３図は動作説明用のタイミングチャートである
。

第１図においてＰＰＣｌは第１の光−光変換素子、ＰＰ
Ｃ２は第２の光−光変換素子であって、前記した第１．
第２の光−光変換素子ｐｐｃｔ。

ＰＰＣ２は、それぞれ第２図に例示されているような構
成態様のものが使用されてもよい。

第１図中においては第１．第２の光−光変換素子ＰＰＣ
ｌ、ＰＰＣ２の具体的な構成の記載は省略されているが
、第１図に示されている第１の光−光変換素子ＰＰ１を
例示している第２図の（、）において、　Ｅｔｌ、　Ｅ
ｔ２は透明電極、ＰＣＬは光導電層部材、ＤＭＬは第１
の読出光ＲＬＩの波長域の光を反射させるとともに、消
去光ＥＬの波長域の光を透過させうるような波長選択性
を有する誘電体ミラーで、この波長選択性を有する誘電
体ミラ＝ＤＭＬとしては例えばＳ　ｉ　Ｏ２の薄膜とＴ
ｉＯ２の薄膜との多層膜によるダイクロイック・フィル
タによって構成させたものが使用できる。また、第２図
の（ａ）におけるＰＭＬは光変調材層部材（例えばニオ
ブ酸リチウム単結晶）であって、前記したニオブ酸リチ
ウム単結晶からなる光変調材層部材ＰＭＬはニオブ酸リ
チウム単結晶の屈折率が１次電気光学効果により電界に
応じて変化する。

第２図の（ａ）に例示されている構成の第１の光−光変
換素子ＰＰＣｌは、第４図を参照して既述した光−光変
換素子ＰＰＣと同様な構成態様のものであり、第２図の
（ａ）に例示されている構成の第１の光−光変換素子Ｐ
ＰＣｌの書込み動作、読出し動作、消去動作なども第４
図を参照して既述した光−光変換素子ＰＰＣの場合と同
様である。

なお、光−光変換素子ＰＰＣの書込み動作、読出し動作
、消去動作などに際しても第２図の（ａ）における切換
スイッチＳＷＩと後述されている第２図の（ｂ）におけ
る切換スイッチＳＷ２とは、既述した第４図中の切換ス
イッチＳＷと同様な切換え態様で使用される。

次に、第１図に示されている第２の光−光変換素子ＰＰ
２を例示している第２図の（ｂ）において、Ｅｔｌ、　
Ｅｔ２は透明電極、ＤＭＬｂは書込み光の波長域の光と
消去光の波長域の光とを透過させるとともに、読出し光
の波長域の光を反射させるような波長選択性を有する誘
電体ミラー、ＰＣＰＭＬは光導電効果と１次電気光学効
果とを併せ有しているような光変調材層部材（例えばけ
い酸化ビスマス（ＢＳ○）で構成されている部材）、Ｉ
Ｌは絶縁膜であり、この第２図の（ｂ）に示されている
第２の光−光変換素子ＰＰＣ２は第２図の（ａ）に例示
されている構成の第１の光−光変換素子ＰＰＣ１におけ
る光導電層部材ＰＣＬの機能と光変調材層部材ＰＭＬの
機能とを１つの光変調材層部材ＰＣＰＭＬによって達成
できるような構成のものとなされている。なお、第２の
光−光変換素子ＰＰＣ２としても、ニオブ酸リチウム単
結晶からなる光変調材層部材を用いて構成されているも
のが使用されるようになされてもよい。

第１図においてＷＬＩは第１の光変換素子ＰＰＣ１に入
射される書込み光であり、この書込み光ＷＬＩは被写体
０の光学像を撮像レンズＬ１によって第１の光−光変換
素子ＰＰＣｌに結像される。

前記した第１の光−光変換素子ＰＰＣｌに対して入射し
た書込み光ＷＬＩによって第１の光−光変換素子ＰＰＣ
ｌにおける光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬと
の境界には、被写体○の光像と対応する電荷像が形成さ
れる。

ＢＳＩは第１のビームスプリッタであり、この第１のビ
ームスプリッタＢＳＩは、第１の読出し光の光源ＰＳｒ
ｌから放射された後にレンズＬ２で拡大されて大きな断
面積を有する読出し光となされた第１の読出し光ＲＬＩ
　を、前記した第１の光−光変換素子ＰＰＣｌにおける
読出し光の入射側に反射させて、第１の光−光変換素子
ＲＬＩにおける読出し光の入射側の全面を同時に照射す
る。

第１の光−光変換素子ＰＰＣｌに入射された読出し光Ｒ
ＬＩは、第２図の（ａ）に示されている透明電極Ｅｔ２
→ニオブ酸リチウム単結晶による光変調材層部材ＰＭＬ
→誘電体ミラーＤＭＬ→のように進行して行き、誘電体
ミラーＤＭＬによって反射してニオブ酸リチウム単結晶
による光変調材ＰＭＬ→透明電極Ｅｔ２のようにて戻っ
て行く。

光変調材層部材ＰＭＬを構成しているニオブ酸リチウム
単結晶の屈折率は１次電気光学効果によって電界に応じ
て変化するから、読出し光ＲＬＩの反射光はニオブ酸リ
チウム単結晶の１次電気光学効果によりニオブ酸リチウ
ム単結晶に加わる電界の強度分布に応じた画像情報を含
むものとなって、第１の光−光変換素子ＰＰＣｌからは
入射光による光学像に対応した再生光学像が、前記した
第１のビームスプリッタＢＳＩを透過して１次いで波長
板ＷＬＰＩと偏光子ＡＮＩとを介して第２の光−光変換
素子ＰＰＣ２における書込み光の入射側に第２の書込み
光ＷＬ２として入射される。

前記したように第１の光−光変換素子ＰＰＣｌの読出し
光ＲＬＩは第１の光−光変換素子ＰＰＣｌの読出し光の
入射側の全面を同時に照射できるような大きな断面積を
有するものであるから、第１の光−光変換素子ＰＰＣｌ
からは再生先像の全体が同時に読出されて、それが第２
の光−光変換素子ＰＰＣ２に第２の書込み光ＷＬ２とし
て供給される。

したがって、第１の光−光変換素子ＰＰＣｌから再生光
学像の全体が同時に読出されて、第２の光−光変換素子
ＰＰＣ２に書込まれる光学像には当然のことながらシェ
ーディングは存在していない、また、第１の光−光変換
素子ＰＰＣｌからの読出し期間は任意となされるが、そ
の読出し期間が短かくても、その読出しに用いられる読
出し光の強度を充分に大きくしておけば、第１の光−光
変換素子ＰＰＣｌから読出されて第２の光−光変換素子
ＰＰＣ２に書込まれる光学像を容易に充分に明るいもの
にできる。

前記のように第２の光−光変換素子ＰＰＣ２に供給され
た第２の書込み光ＷＬ２は、第２図の（ｂ）に示されて
いる第２の光−光変換素子ＰＰＣ２における光導電効果
と１次電気光学効果とを併せ有しているような光変調材
層部材（例えばけい酸化ビスマス（Ｂ　Ｓ　Ｏ）で構成
されている部材）ｐｃｐＭＬと絶縁膜ＩＬとの境界に第
２の書込み光ＷＬ２による光学像と対応する電荷像が形
成される。

この第２の光−光変換素子ＰＰＣ２に形成された電荷像
の読出しは、第２の読出し光ＲＬ２の光源ＰＳｒ２から
放射された後に光偏向器ＰＤＥＦによって縦横に偏向さ
れている読出し光ＲＬ２によって行われる。第１図にお
いて、前記した光偏向器ＰＤＥＦから出射した第２の読
出し光ＲＬ２は第２のビームスプリッタＢＳ２を透過し
て第２の光−光変換素子ＰＰＣ２の読出し光の入射側か
ら第２の光−光変換素子ＰＰＣ２に入射される。

第２の光−光変換素子ＰＰＣ２に入射された第２の読出
し光ＲＬ２は透明電極Ｅｔ２→絶縁膜ＩＬ→光導電効果
と１次電気光学効果とを併せ有しているような光変調材
層部材（例えばけい酸化ビスマス（ＢＳＯ）で構成され
ている部材）ＰＣＰＭＬ→誘電体ミラーＤＭＬ→の経路
で誘電体ミラーＤＭＬに到達し１次いで、前記の第２の
読出し光ＲＬ２は誘電体ミラーＤＭＬで反射して再び光
導電効果と１次電気光学効果とを併せ有しているような
光変調材層部材（例えばけい酸化ビスマス（ＢＳＯ）で
構成されている部材）ＰＣＰＭＬと絶縁膜ＩＬとを通過
して透明電極Ｅｔ２側からビームスプリッタＢＳ２に入
射するが、この光は前記した被写体○の光学像と対応し
ている再生光学像になっている。

第２の光−光変換素子ＰＰＣ２から読出された再生光学
像は波長板ＷＬＰ２と偏光子ＡＮ２とレンズＬ４とを介
して光検出器ＰＤに供給されて光電変換されて光検出器
からは出力端子１２に対して時系列的な映像信号が送出
される。

前記のようにして出力端子１２に送出される映像信号の
信号形態は、前記した光偏向器ＰＤＥＦにおける縦横（
垂直、水平）の偏向周波数をそれぞれ所定のように定め
ることによって所望の標準方式に従った映像信号となさ
れうる。

ＴＰＯは前記した第１．第２の光−光変換素子ＰＰＣｌ
、ＰＰＣ２における書込み動作、読出し動作、消去動作
などが、それぞれ所定のタイミングで行われるようにす
るための制御信号の発生回路であり、第１図中にブロッ
クＰＳｅとして示されている消去光の光源における動作
のタイミングも、この制御信号の発生回路下ＰＧかによ
って発生された制御信号を用いて行われる。

第３図は第１．第２の光−光変換素子ＰＰＣｌ。

ＰＰＣ２における書込み動作、読出し動作、消去動作な
どのタイミングを例示したチャートであり、第３図の（
ａ）は第１の光−光変換素子ＰＰＣｌにおける垂直同期
信号期間であり、また、第３図の（ｂ）は第１の光−光
変換素子ＰＰＣｌにおける書込み動作、読出し動作（読
取り動作）、消去動作などのタイミングを例示したチャ
ートであり、第３図の（ｃ）は第２の光−光変換素子Ｐ
ＰＣ２における垂直同期信号期間であり、また、第３図
の（ｄ）は第２の光−光変換素子ＰＰＣ２における書込
み動作、読出し動作（読取り動作）、消去動作などのタ
イミングを例示したチャートである。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の２つの透明電極の間に少なくとも光導ｆＩ！層部材
と誘電体ミラーと光変調材層部材とを備えて構成されて
いる第１の光−光変換素子における書込み光の入射側に
被写体の光学像情報を与える手段と、前記した第１の光
−光変換素子における読出し光の入射側に広い断面積を
有する読出し光を入射させる手段と、２つの透明電極の
間に少なくとも光導電層部材と誘電体ミラーと光変調材
層部材とを備えて構成されている第２の光−光変換素子
における書込み光の入射側に、前記した第１の光−光変
換素子の書込み期間に比べて短い期間に第１の光−光変
換素子から読出された再生光学像を与える手段と、前記
した第２の光−光変換素子における読出し光の入射側に
読出し光を入射させて、第２の光−光変換素子からそれ
に与えられた光学像と対応する光学像情報を読出す手段
とを備えた撮像装置であるから、この本発明の撮像装置
では第１の光−光変換素子ｐｐｃｔの読出し光ＲＬＩが
第１の光−光変換素子ＰＰＣ：１の読出し光の入射側の
全面を同時に照射できるような大きな断面積を有してお
り、第１の光−光変換素子ＰＰＣｌからは再生先像の全
体が同時に読出されて、それが第２の光−光変換素子Ｐ
ＰＣ２に第２の書込み光ＷＬ２として供給されるから、
第２の光−光変換素子ＰＰＣ２に書込まれる光学像には
当然のことながらシェーディングが存在していない、ま
た、第１の光−光変換素子ＰＰＣｌからの読出し期間は
任意と−なされるが、その読出し期間が短かくても、そ
の読出しに用いられる読出し光の強度を充分に大きくし
ておけば、第１の光−光変換素子ＰＰＣｌから読出され
て第２の光−光変換素子ｐｐｃｚに書込まれる光学像を
容易に充分に明るいものにでき、さらに、第２の光−光
変換素子ＰＰＣ２では任意の読出し態様で電荷像の読出
しを行うことができるから、所望の走査標準に従った映
像信号を容易に発生させることができるのである。この
本発明によれば既述した従来の問題点は良好に解決でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の撮像装置の一実施例のブロック図、第
２図は第１図示の撮像装置中で使用されている光−光変
換素子の構成例を示す側面図、第３図は動作説明用のタ
イミングチャート、第４図は既提案の光−光変換素子の
側面図、第５図は撮像装置の概略構成を示す斜視図、第
６図は動作説明用のタイムチャートである。 ＰＰＣｌ・・・第１の光−光変換素子、ＰＰＣ２・・・
第２の光−光変換素子、　Ｅｔａ、　Ｅｔ２・・・透明
電極、ＰＣＬ・・・光導電層部材、ＤＭＬ・・・第１の
読出光ＲＬ１の波長域の光を反射させるとともに、消去
光ＥＬの波長域の光を透過させうるような波長選択性を
有する誘電体ミラー、ＤＭＬｂ・・・書込み光の波長域
の光と消去光の波長域の光とを透過させるとともに、読
出し光の波長域の光を反射させるような波長選択性を有
する誘電体ミラー、ＰＣＰＭＬ・・・光導電効果と１次
電気光学効果とを併せ有しているような光変調材層部材
（例えばけい酸化ビスマス（ＢＳＯ）で構成されている
部材）、ＩＬ・・・絶縁膜、ＰＳｒｌ・・・第１の読出
し光の光源、ＷＬＰＩ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　２つの透明電極の間に少なくとも光導電層部材と誘電
   体ミラーと光変調材層部材とを備えて構成されている第
   １の光−光変換素子における書込み光の入射側に被写体
   の光学像情報を与える手段と、前記した第１の光−光変
   換素子における読出し光の入射側に広い断面積を有する
   読出し光を入射させる手段と、２つの透明電極の間に少
   なくとも光導電層部材と誘電体ミラーと光変調材層部材
   とを備えて構成されている第２の光−光変換素子におけ
   る書込み光の入射側に、前記した第１の光−光変換素子
   の書込み期間に比べて短い期間に第１の光−光変換素子
   から読出された再生光学像を与える手段と、前記した第
   ２の光−光変換素子における読出し光の入射側に読出し
   光を入射させて、第２の光−光変換素子からそれに与え
   られた光学像と対応する光学像情報を読出す手段とを備
   えた撮像装置