[发明专利]摄象装置

说明书

本发明涉及一种摄象装置，特别是涉及高清晰度的摄象装置。

由一台摄象装置通过拾取一个目标物的光图象所得到的视频信号能够很容易地进行诸如剪辑、调制之类的处理，采用一个可变存储器也能很容易地实现视频信号的记录/复制。在采用传统的摄象装置时，目标物的光图象通过一个取象透镜被聚焦在摄象元件的图象转换区域并被转变为电图象信息，电图象信息按照一定的时间序列以视频信号形式输出。在这种传统的摄象装置中一直使用着各种图象管或固态摄象元件。

众所周知，为了满足目前对显象的高质量和高清晰度的要求，普遍推荐诸如EDTV、HDTV之类的系统。

为了能使显象具有高质量和高清晰度，摄象装置必须产生高质量和高清晰度显象所要求视频信号。但是，在采用图象管的摄象装置中由于电子束直径的缩小受到限制，而且对电极的电容随着其尺寸的增大而增大，因而使其显象的清晰度变差。此外，对于高清晰度的活动图象来说，其视频信号的频带大于几十到几百兆赫兹，因而出现了信号噪声比（S/N）变差的问题。上述的问题使得获得高质量和高清晰度的显象变得很困难。

更具体地说，为了得到一个高质量和高清晰度显象的视频信号，必须要减小电子束的直径或使用具有较大面积的对电极，然而由于电子枪的特性以及聚焦系统的结构，使得电子束直径的减小受到一定的限制，如果通过采用大取象透镜来增大对电极的面积，则电极的电容量就会增大，使得视频信号的高频分量衰减，从而S/N就会变坏。因此，具有图象管的摄象装置不可能获得一个产生高质量及高清晰度显象所须的视频信号。

对于具有固态摄象元件的摄象装置，为了获得产生高质量、高清晰度显象所需的视频信号，必须使用一种具有大量图象元件的固态摄象元件，随着图象元件的数目增多，其驱动时钟频率变高（在活动图象情况下约为几百兆赫兹），并且其驱动电路的电容量变大。但是目前固态摄象元件的时钟频率通常约20兆赫兹，因此这样的摄象装置不能得到实际应用。

综上所述，传统的摄象装置不能产生高质量和高清晰度的显象所需的视频信号。

本发明的申请公司推荐了一种摄象装置，这种摄象装置可以解决上述各个问题。根据本发明的摄象装置，要进行摄象的目标物的光图象由一个取象透镜聚焦在一个图象-图象转换元件上，此元件由其中夹插有至少一个光导层、一个绝缘镜及一个光调制层的两根透明电极构成，从图象-图象转换元件上读出目标物的光图象信息并用光电转换的方法将其转换为具有高清晰度的视频信号。图2示出了一个图象-图象转换元件PPC的结构实例的侧视图。在图2中，标号1和2表示玻璃片，3和4表示透明电极，5和6表示端点，7是光导层，8是一个绝缘镜，9代表某种光学元件（如铌酸锂或向列相的液晶层之类的光调制层），这种光学元件可随作用在其上的电场强度的分布而改变其光学特性，WL是一束写入光，RL是一束读出光，EL是一束清除光。

在图2中，清除光束EL的入射方向与读出光RL是相同的，清除光EL的这种入射方向用于这样一种情况：当图象-图象转换元件PPC的绝缘镜8具有透光性时，它反射读出光RL而使清除光EL透射过去。

在如图2所示向图象-图象转换元件写入光信息时，在图象-图象转换元件PPC的端点5和6之间接入电源10和开关SW，形成一个电路，当接收到作用于开关SW输入端11上的开关控制信号时，开关SW的可变触头则转向固定触头WR，这时，电源10的电压则作用于透明电极3和4之间，在光导层7的两边产生一个电场。此时，一束写入光WL通过对图象-图象转换元件PPC的玻璃片1的作用将光电信息写入。

更清楚地说，当与图象-图象转换元件PPC相关联的写入光WL透过玻璃片1和透明电极3传到光导层7时，光导层7的电阻值随着入射光的光图象而发生变化。因此，在光导层7和绝缘镜8的交接面之间就会产生与入射光的光图象有关的电荷图象。

当由图象-图象转换元件对以电荷图象（与入射光的光图象相关）形式写入的光信息进行显象时，从一个光源（未示出）投射出的具有一定光强度的读出光RL由玻璃板2作用到图象-图象转换元件PPC。此时，开关SW的可动触头保持与固定触头WR相连，并由电源10经接点5和6在透明电极3和4之间施加一电压。

更明确地说，在光导层7和绝缘镜8之间的交接面产生了与入射光的光图象有关的电荷图象，因而具有与入射光的光图象有关的一定强度分布的电场作用到与光导层7和绝缘镜8串接的光学元件9（如铌酸锂单晶）上。