JP2900802B2 - イメージセンサ及びこれを用いた色信号分離方法 - Google Patents
イメージセンサ及びこれを用いた色信号分離方法Info
- Publication number
- JP2900802B2 JP2900802B2 JP27782594A JP27782594A JP2900802B2 JP 2900802 B2 JP2900802 B2 JP 2900802B2 JP 27782594 A JP27782594 A JP 27782594A JP 27782594 A JP27782594 A JP 27782594A JP 2900802 B2 JP2900802 B2 JP 2900802B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- color
- transmitting portion
- colorless
- colors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学情報を電気信号に
変換するイメージセンサと、このイメージセンサを用い
た色信号分離方法に関する。
変換するイメージセンサと、このイメージセンサを用い
た色信号分離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のイメージセンサとして、
図６に示すような、特開平４−２２５６７５号公報等に
記載されているものがある。このイメージセンサ８０
は、多数の受光素子８２１，８２２，…，８２ｎが直線
状に配列された受光面８４と、受光面８４に対向して設
けられるとともに受光面８４に平行な直線状の三本の色
付き透光部８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂを有するカラーフィ
ルタ８８と、色付き透光部８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂを順
次切換えて受光面８４に対向させるようにカラーフィル
タ８８を振動させるアクチュエータ９０１，９０２とを
備えたものである。入射する光ｈνのうち、色付き透光
部８６Ｒは赤色（以下、「Ｒ」と略称する。）のみを透
過させ、色付き透光部８６Ｇは緑色（以下、「Ｇ」と略
称する。）のみを透過させ、色付き透光部８６Ｂは青色
（以下、「Ｂ」と略称する。）のみを透過させる。
図６に示すような、特開平４−２２５６７５号公報等に
記載されているものがある。このイメージセンサ８０
は、多数の受光素子８２１，８２２，…，８２ｎが直線
状に配列された受光面８４と、受光面８４に対向して設
けられるとともに受光面８４に平行な直線状の三本の色
付き透光部８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂを有するカラーフィ
ルタ８８と、色付き透光部８６Ｒ，８６Ｇ，８６Ｂを順
次切換えて受光面８４に対向させるようにカラーフィル
タ８８を振動させるアクチュエータ９０１，９０２とを
備えたものである。入射する光ｈνのうち、色付き透光
部８６Ｒは赤色（以下、「Ｒ」と略称する。）のみを透
過させ、色付き透光部８６Ｇは緑色（以下、「Ｇ」と略
称する。）のみを透過させ、色付き透光部８６Ｂは青色
（以下、「Ｂ」と略称する。）のみを透過させる。
【０００３】アクチュエータ９０１，９０２は、例えば
ピエゾ素子であり、コントローラ９２によって制御さ
れ、上下方向９４１，９４２に振動する。イメージセン
サ８０は、一個の受光素子８２１，…当たり三色の色信
号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を出力する。したがって、出力された
色信号を合成することにより、受光素子に対してカラー
フィルターが固定されているものに比べて、三倍の密度
の高精細カラー画像が得られる。
ピエゾ素子であり、コントローラ９２によって制御さ
れ、上下方向９４１，９４２に振動する。イメージセン
サ８０は、一個の受光素子８２１，…当たり三色の色信
号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を出力する。したがって、出力された
色信号を合成することにより、受光素子に対してカラー
フィルターが固定されているものに比べて、三倍の密度
の高精細カラー画像が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
イメージセンサには、次のような問題があった。
イメージセンサには、次のような問題があった。
【０００５】白黒画像については、画質の向上が望め
なかった。その第一の理由は、入射光の強度が、色付き
透光部を透過することにより、低下するからである。第
二の理由は、三色の合成時に必ずノイズ，誤差等が累積
されるからである。
なかった。その第一の理由は、入射光の強度が、色付き
透光部を透過することにより、低下するからである。第
二の理由は、三色の合成時に必ずノイズ，誤差等が累積
されるからである。
【０００６】白黒画像については、三色の合成を経な
ければならないので、画像を得るまでの時間がかってい
た。
ければならないので、画像を得るまでの時間がかってい
た。
【０００７】カラーフィルタは、赤色透光部，緑色透
光部，青色透光部の三本が必要である。このことは、三
色分の材料，三色分の形成工程等を必要とするため、カ
ラーフィルタの製造工程を複雑にし、製造コストの低減
化の妨げとなっていた。
光部，青色透光部の三本が必要である。このことは、三
色分の材料，三色分の形成工程等を必要とするため、カ
ラーフィルタの製造工程を複雑にし、製造コストの低減
化の妨げとなっていた。
【０００８】そこで、本発明の目的は、白黒画像の画質
の向上が可能，カラーフィルタの製造が容易等の、従来
にない優れた特徴を併せ持つイメージセンサ及びこれを
用いた色信号分離方法を提供することにある。
の向上が可能，カラーフィルタの製造が容易等の、従来
にない優れた特徴を併せ持つイメージセンサ及びこれを
用いた色信号分離方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るイメージセ
ンサは、多数の受光素子が直線状に配列された受光面
と、この受光面に対向して設けられるとともに当該受光
面に平行な直線状の複数の色付き透光部を有するカラー
フィルタと、前記複数の色付き透光部を順次切換えて前
記受光面に対向させるように前記カラーフィルタを振動
させるアクチュエータとを備えている。そして、前記ア
クチュエータは、透光性を有する長方形状の圧電板と、
この圧電板の長辺側の表裏に設けられた複数本の電極と
からなり、前記第一色透光部及び第二色透光部は前記圧
電板の表面又は裏面に形成され、前記無色透光部は前記
圧電板の透光性をそのまま利用したものであり、前記無
色透光部の一側に前記第一色透光部が設けられ、当該無
色透光部の他側に前記第二色透光部が設けられ、前記ア
クチュエータが動作しないときに当該無色透光部が前記
受光面に対向することを特徴とする。前記複数の色付き
透光部は、(1) 光の三原色のうちいずれか二色，又は
(2) 前記三原色のそれぞれの補色のうちいずれか二色，
又は(3) 前記三原色のいずれか一色とその一色の補色以
外の補色のうちいずれか一色とからなる二色，がそれぞ
れ付された第一色透光部及び第二色透光部と、無色透明
な無色透光部とからなることを特徴とする。ここでいう
「光の三原色」とは、Ｒ，Ｇ，Ｂである。また、光の三
原色の補色とは、Ｒの補色がシアン（Ｒ反射、Ｇ，Ｂ透
過）、Ｇの補色がマゼンダ（Ｇ反射、Ｂ，Ｒ透過）、Ｂ
の補色がイエロー（Ｂ反射、Ｒ，Ｇ透過）であり、以下
それぞれをＣ，Ｍ，Ｙと略称する。ここで、第一色透光
部と第二色透光部との色の組み合わせは、Ｒ−Ｇ，Ｇ−
Ｂ，Ｂ−Ｒ，Ｃ−Ｍ，Ｍ−Ｙ，Ｙ−Ｃ，Ｒ−Ｍ，Ｒ−
Ｙ，Ｇ−Ｙ，Ｇ−Ｃ，Ｂ−Ｃ，Ｂ−Ｍ，の合計12通りと
なる。
ンサは、多数の受光素子が直線状に配列された受光面
と、この受光面に対向して設けられるとともに当該受光
面に平行な直線状の複数の色付き透光部を有するカラー
フィルタと、前記複数の色付き透光部を順次切換えて前
記受光面に対向させるように前記カラーフィルタを振動
させるアクチュエータとを備えている。そして、前記ア
クチュエータは、透光性を有する長方形状の圧電板と、
この圧電板の長辺側の表裏に設けられた複数本の電極と
からなり、前記第一色透光部及び第二色透光部は前記圧
電板の表面又は裏面に形成され、前記無色透光部は前記
圧電板の透光性をそのまま利用したものであり、前記無
色透光部の一側に前記第一色透光部が設けられ、当該無
色透光部の他側に前記第二色透光部が設けられ、前記ア
クチュエータが動作しないときに当該無色透光部が前記
受光面に対向することを特徴とする。前記複数の色付き
透光部は、(1) 光の三原色のうちいずれか二色，又は
(2) 前記三原色のそれぞれの補色のうちいずれか二色，
又は(3) 前記三原色のいずれか一色とその一色の補色以
外の補色のうちいずれか一色とからなる二色，がそれぞ
れ付された第一色透光部及び第二色透光部と、無色透明
な無色透光部とからなることを特徴とする。ここでいう
「光の三原色」とは、Ｒ，Ｇ，Ｂである。また、光の三
原色の補色とは、Ｒの補色がシアン（Ｒ反射、Ｇ，Ｂ透
過）、Ｇの補色がマゼンダ（Ｇ反射、Ｂ，Ｒ透過）、Ｂ
の補色がイエロー（Ｂ反射、Ｒ，Ｇ透過）であり、以下
それぞれをＣ，Ｍ，Ｙと略称する。ここで、第一色透光
部と第二色透光部との色の組み合わせは、Ｒ−Ｇ，Ｇ−
Ｂ，Ｂ−Ｒ，Ｃ−Ｍ，Ｍ−Ｙ，Ｙ−Ｃ，Ｒ−Ｍ，Ｒ−
Ｙ，Ｇ−Ｙ，Ｇ−Ｃ，Ｂ−Ｃ，Ｂ−Ｍ，の合計12通りと
なる。
【００１０】本発明に係る色信号分離方法は、本発明に
係るイメージセンサから出力された、前記第一色透光部
を通して受けた光を変換した第一フィルタ色画素信号
と，前記第二色透光部を通して受けた光を変換した第二
フィルタ色画素信号と，前記無色透光部を通して受けた
光を変換した無色画素信号とに基づき、光の三原色の各
画素信号を求めるものである。
係るイメージセンサから出力された、前記第一色透光部
を通して受けた光を変換した第一フィルタ色画素信号
と，前記第二色透光部を通して受けた光を変換した第二
フィルタ色画素信号と，前記無色透光部を通して受けた
光を変換した無色画素信号とに基づき、光の三原色の各
画素信号を求めるものである。
【００１１】
【作用】アクチュエータによってカラーフィルタが振動
するので、受光素子の受光面には、第一色透光部，第二
色透光部，無色透光部が順次切り換わり対向する。した
がって、受光素子からは、第一色透光部を通して受けた
光を変換した第一フィルタ色画素信号Ｐ1 と，第二色透
光部を通して受けた光を変換した第二フィルタ色画素信
号Ｐ2 と，無色透光部を通して受けた光を変換した無色
画素信号ＰW とが出力される。
するので、受光素子の受光面には、第一色透光部，第二
色透光部，無色透光部が順次切り換わり対向する。した
がって、受光素子からは、第一色透光部を通して受けた
光を変換した第一フィルタ色画素信号Ｐ1 と，第二色透
光部を通して受けた光を変換した第二フィルタ色画素信
号Ｐ2 と，無色透光部を通して受けた光を変換した無色
画素信号ＰW とが出力される。
【００１２】(1) 第一色透光部及び第二色透光部が、光
の三原色のうちいずれか二色であれば、第一原色画素信
号Ｐ31＝Ｐ1 ，第二原色画素信号Ｐ32＝Ｐ2 ，第三原色
画素信号Ｐ33＝ＰW −（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）で与えられる。
の三原色のうちいずれか二色であれば、第一原色画素信
号Ｐ31＝Ｐ1 ，第二原色画素信号Ｐ32＝Ｐ2 ，第三原色
画素信号Ｐ33＝ＰW −（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）で与えられる。
【００１３】(2) 第一色透光部及び第二色透光部が、光
の三原色のそれぞれの補色のうちいずれか二色であれ
ば、第一原色画素信号Ｐ31＝ＰW −Ｐ1 ，第二原色画素
信号Ｐ32＝ＰW −Ｐ2 ，第三原色画素信号Ｐ33＝（Ｐ1
＋Ｐ2 ）−ＰW で与えられる。
の三原色のそれぞれの補色のうちいずれか二色であれ
ば、第一原色画素信号Ｐ31＝ＰW −Ｐ1 ，第二原色画素
信号Ｐ32＝ＰW −Ｐ2 ，第三原色画素信号Ｐ33＝（Ｐ1
＋Ｐ2 ）−ＰW で与えられる。
【００１４】(3) 第一色透光部及び第二色透光部が、光
の三原色のいずれか一色とその一色の補色以外の補色の
うちいずれか一色とであれば、第一原色画素信号Ｐ31＝
Ｐ1，第二原色画素信号Ｐ32＝Ｐ2 −Ｐ1 ，第三原色画
素信号Ｐ33＝ＰW −Ｐ2 で与えられる。
の三原色のいずれか一色とその一色の補色以外の補色の
うちいずれか一色とであれば、第一原色画素信号Ｐ31＝
Ｐ1，第二原色画素信号Ｐ32＝Ｐ2 −Ｐ1 ，第三原色画
素信号Ｐ33＝ＰW −Ｐ2 で与えられる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明に係るイメージセンサの一実施
例を示し、図１（１）は平面図、図１（２）は図１
（１）におけるI-I 線縦断面図である。以下、この図面
に基づき説明する。
例を示し、図１（１）は平面図、図１（２）は図１
（１）におけるI-I 線縦断面図である。以下、この図面
に基づき説明する。
【００１６】イメージセンサ１０は、多数の受光素子１
２１，１２２，…，１２ｎが直線状に配列された受光面
１４と、受光面１４に対向して設けられるとともに受光
面１４に平行な直線状の第一色透光部１６Ｒ，第二色透
光部１６Ｂ及び無色透光部１６Ｗを有するカラーフィル
タ１８と、第一色透光部１６Ｒ，第二色透光部１６Ｂ及
び無色透光部１６Ｗを順次切換えて受光面１４に対向さ
せるようにカラーフィルタ１８を振動させるアクチュエ
ータ２０とを備えている。そして、第一色透光部１６Ｒ
はＲのみを透過させ、第二色透光部ＢはＢのみを透過さ
せ、無色透光部１６ＷはＲ，Ｇ，Ｂのすべて（すなわち
白色、以下「Ｗ」と略称する。）を透過させる。
２１，１２２，…，１２ｎが直線状に配列された受光面
１４と、受光面１４に対向して設けられるとともに受光
面１４に平行な直線状の第一色透光部１６Ｒ，第二色透
光部１６Ｂ及び無色透光部１６Ｗを有するカラーフィル
タ１８と、第一色透光部１６Ｒ，第二色透光部１６Ｂ及
び無色透光部１６Ｗを順次切換えて受光面１４に対向さ
せるようにカラーフィルタ１８を振動させるアクチュエ
ータ２０とを備えている。そして、第一色透光部１６Ｒ
はＲのみを透過させ、第二色透光部ＢはＢのみを透過さ
せ、無色透光部１６ＷはＲ，Ｇ，Ｂのすべて（すなわち
白色、以下「Ｗ」と略称する。）を透過させる。
【００１７】また、無色透光部１６Ｗの一側に第一色透
光部１６Ｒが設けられ、無色透光部１６Ｗの他側に第一
色透光部１６Ｂが設けられ、アクチュエータ２０が動作
しないときに無色透光部１６Ｗが受光面１４に対向す
る。
光部１６Ｒが設けられ、無色透光部１６Ｗの他側に第一
色透光部１６Ｂが設けられ、アクチュエータ２０が動作
しないときに無色透光部１６Ｗが受光面１４に対向す
る。
【００１８】アクチュエータ２０は、透光性を有する厚
さ0.2 〜0.3mm の長方形状の圧電板２０１と、圧電板２
０１の長辺側の表裏に設けられた四本の電極２０ａ，２
０ｂ，２０ｃ，２０ｄとから構成されている。圧電板２
０１の材料としては、例えば、水晶，LiNbO3，LiTaO3等
の単結晶が透光性の点から好ましいが、透光性があれ
ば、Pb(Zr-Ti)O3 系，PbTiO3系等のセラミックス、又
は、ZnO 等の薄膜でもよい。電極２０ａ，…は、アルミ
ニウム，金，銀等の金属薄膜である。圧電板２０１の表
面には、第一色透光部１６Ｒ及び第二色透光部１６Ｂが
印刷等の方法により形成されている。第一色透光部１６
Ｒ及び第二色透光部１６Ｂは、保護及び光散乱の点から
言えば、できれば圧電板２０１の裏面に形成することが
好ましい。無色透光部１６Ｗは、圧電板２０１の透光性
をそのまま利用したものである。
さ0.2 〜0.3mm の長方形状の圧電板２０１と、圧電板２
０１の長辺側の表裏に設けられた四本の電極２０ａ，２
０ｂ，２０ｃ，２０ｄとから構成されている。圧電板２
０１の材料としては、例えば、水晶，LiNbO3，LiTaO3等
の単結晶が透光性の点から好ましいが、透光性があれ
ば、Pb(Zr-Ti)O3 系，PbTiO3系等のセラミックス、又
は、ZnO 等の薄膜でもよい。電極２０ａ，…は、アルミ
ニウム，金，銀等の金属薄膜である。圧電板２０１の表
面には、第一色透光部１６Ｒ及び第二色透光部１６Ｂが
印刷等の方法により形成されている。第一色透光部１６
Ｒ及び第二色透光部１６Ｂは、保護及び光散乱の点から
言えば、できれば圧電板２０１の裏面に形成することが
好ましい。無色透光部１６Ｗは、圧電板２０１の透光性
をそのまま利用したものである。
【００１９】受光素子１２１，…は、シフトレジスタ等
とともにＣＣＤを構成してＩＣチップ２２上に形成され
ている。ＩＣチップ２２は、ＩＣリード２４とともにＩ
Ｃパッケージ２６に樹脂封止されている。ＩＣパッケー
ジ２６の開口窓２８には、アクチュエータ２０及びカラ
ーフィルタ１８が嵌設されている。また、ＩＣリード２
４には、図示しない導線等によって、アクチュエータ２
０の電極２０ａ，…，及び，ＩＣチップ２２が接続され
ている。
とともにＣＣＤを構成してＩＣチップ２２上に形成され
ている。ＩＣチップ２２は、ＩＣリード２４とともにＩ
Ｃパッケージ２６に樹脂封止されている。ＩＣパッケー
ジ２６の開口窓２８には、アクチュエータ２０及びカラ
ーフィルタ１８が嵌設されている。また、ＩＣリード２
４には、図示しない導線等によって、アクチュエータ２
０の電極２０ａ，…，及び，ＩＣチップ２２が接続され
ている。
【００２０】図２は、イメージセンサ１０を用いて構成
した画像読取り装置３０を示すブロック図である。以
下、図１及び図２を用いて説明する。ただし、図１と同
一部分は同一符号を付して重複説明を省略する。
した画像読取り装置３０を示すブロック図である。以
下、図１及び図２を用いて説明する。ただし、図１と同
一部分は同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２１】光ｈνは、例えば、色原稿を白色光源によ
り照らし、その反射光をレンズ系を通して入射したもの
である。画像読取り装置３０は、イメージセンサ１０，
ＣＣＤ転送部３２，駆動回路３４，制御部３６等から概
略構成されている。ＣＣＤ転送部３２は、シフトレジス
タ等からなるとともにＩＣチップ２６上に形成されてお
り、受光素子１２１，…で得られた画素信号ＰW ，
ＰB ，ＰR を制御部３６へ出力する。各画素信号ＰW ，
ＰB ，ＰR は、受光素子１２１，…の総数に対応して、
それぞれｎ個である。駆動回路３４は、駆動用トランジ
スタ等からなり、駆動電圧＋Ｖ，−Ｖをアクチュエータ
２０に印加する。制御部３６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ及び蓄積プログラムから構成されるか、又は、ＡＳＩ
Ｃ等の専用ＩＣにより構成され、ＣＣＤ転送部３２から
出力された画素信号ＰW ，ＰB ，ＰRのアナログ値をデ
ジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器を有している。また、
制御部３６は、全ての受光素子１２１，…の動作に関与
するフレーム信号ｆをＣＣＤ転送部３２及び駆動回路３
４へ出力し、個々の受光素子１２１，…の動作に関与す
るクロック信号φをＣＣＤ転送部３２へ出力し、これに
加え後述する画像処理機能を有している。
り照らし、その反射光をレンズ系を通して入射したもの
である。画像読取り装置３０は、イメージセンサ１０，
ＣＣＤ転送部３２，駆動回路３４，制御部３６等から概
略構成されている。ＣＣＤ転送部３２は、シフトレジス
タ等からなるとともにＩＣチップ２６上に形成されてお
り、受光素子１２１，…で得られた画素信号ＰW ，
ＰB ，ＰR を制御部３６へ出力する。各画素信号ＰW ，
ＰB ，ＰR は、受光素子１２１，…の総数に対応して、
それぞれｎ個である。駆動回路３４は、駆動用トランジ
スタ等からなり、駆動電圧＋Ｖ，−Ｖをアクチュエータ
２０に印加する。制御部３６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ及び蓄積プログラムから構成されるか、又は、ＡＳＩ
Ｃ等の専用ＩＣにより構成され、ＣＣＤ転送部３２から
出力された画素信号ＰW ，ＰB ，ＰRのアナログ値をデ
ジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器を有している。また、
制御部３６は、全ての受光素子１２１，…の動作に関与
するフレーム信号ｆをＣＣＤ転送部３２及び駆動回路３
４へ出力し、個々の受光素子１２１，…の動作に関与す
るクロック信号φをＣＣＤ転送部３２へ出力し、これに
加え後述する画像処理機能を有している。
【００２２】図３はイメージセンサ１０の動作を示す概
略側面図である。図４はイメージセンサ１０の動作を示
す波形図である。以下、図１乃至図４に基づきイメージ
センサ１０の動作を説明する。
略側面図である。図４はイメージセンサ１０の動作を示
す波形図である。以下、図１乃至図４に基づきイメージ
センサ１０の動作を説明する。
【００２３】受光素子１２１〜１２ｎ上に無色透光部１
６Ｗが位置している場合（図２）、入射する光ｈν
（Ｗ）はそのまま受光素子１２１〜１２ｎに照射され
る。したがって、フレーム信号ｆが「１」である間に、
受光素子１２１〜１２ｎからは画素信号ＰW が出力され
る。白黒画像を読み取る場合は、駆動回路３４からの駆
動電圧＋Ｖ，−Ｖが電極２０ａ，２０ｄに印加されな
い。
６Ｗが位置している場合（図２）、入射する光ｈν
（Ｗ）はそのまま受光素子１２１〜１２ｎに照射され
る。したがって、フレーム信号ｆが「１」である間に、
受光素子１２１〜１２ｎからは画素信号ＰW が出力され
る。白黒画像を読み取る場合は、駆動回路３４からの駆
動電圧＋Ｖ，−Ｖが電極２０ａ，２０ｄに印加されな
い。
【００２４】一方、カラー画像を読み取る場合は、図２
の状態で、駆動電圧＋Ｖが電極２０ａ，２０ｄに印加さ
れている。そのため、圧電板２０１の電極２０ａ，２０
ｃ間が収縮し電極２０ｂ，２０ｄ間が膨張するため、圧
電板２０１の中心は矢印４０方向へ変位し続ける。
の状態で、駆動電圧＋Ｖが電極２０ａ，２０ｄに印加さ
れている。そのため、圧電板２０１の電極２０ａ，２０
ｃ間が収縮し電極２０ｂ，２０ｄ間が膨張するため、圧
電板２０１の中心は矢印４０方向へ変位し続ける。
【００２５】そして、逐には、受光素子１２１〜１２ｎ
上に第一色透光部１６Ｒが位置することになり（図３
（１））、入射する光ｈνは第一色透光部１６Ｒを透過
してＲとなって受光素子１２１〜１２ｎに照射される。
したがって、フレーム信号ｆが「１」である間に、受光
素子１２１〜１２ｎからは画素信号ＰR が出力される。
このとき、駆動電圧−Ｖが電極２０ａ，２０ｄに印加さ
れるので、圧電板２０１の電極２０ａ，２０ｃ間が膨張
し電極２０ｂ，２０ｄ間が収縮するため、圧電板２０１
の中心は矢印４２方向へ変位し続ける。
上に第一色透光部１６Ｒが位置することになり（図３
（１））、入射する光ｈνは第一色透光部１６Ｒを透過
してＲとなって受光素子１２１〜１２ｎに照射される。
したがって、フレーム信号ｆが「１」である間に、受光
素子１２１〜１２ｎからは画素信号ＰR が出力される。
このとき、駆動電圧−Ｖが電極２０ａ，２０ｄに印加さ
れるので、圧電板２０１の電極２０ａ，２０ｃ間が膨張
し電極２０ｂ，２０ｄ間が収縮するため、圧電板２０１
の中心は矢印４２方向へ変位し続ける。
【００２６】そして、受光素子１２１〜１２ｎ上に無色
透光部１６Ｗが位置することになり（図２）、前述のよ
うに画素信号ＰW が出力される。さらに、圧電板２０１
の中心は矢印４２方向へ変位し続け、受光素子１２１〜
１２ｎ上に第一色透光部１６Ｒが位置する（図３
（２））。同様にして、受光素子１２１〜１２ｎからは
画素信号ＰB が出力される。このように、各画素信号Ｐ
W ，ＰB ，ＰR の出力が繰り返される。
透光部１６Ｗが位置することになり（図２）、前述のよ
うに画素信号ＰW が出力される。さらに、圧電板２０１
の中心は矢印４２方向へ変位し続け、受光素子１２１〜
１２ｎ上に第一色透光部１６Ｒが位置する（図３
（２））。同様にして、受光素子１２１〜１２ｎからは
画素信号ＰB が出力される。このように、各画素信号Ｐ
W ，ＰB ，ＰR の出力が繰り返される。
【００２７】なお、アクチュエータ２０の変位量は、受
光素子１２１〜１２ｎの大きさにより異なり、おおよそ
２〜７μｍとなる。図１乃至図３では、アクチュエータ
２０の変位を図示するために、フィルタ１８，受光素子
１２１，…及び電極２０ａ，…を、その変位方向に拡大
して示している。また、アクチュエータ２０の変位量を
適正化するために、駆動回路３４には共振駆動のための
回路が含まれている。
光素子１２１〜１２ｎの大きさにより異なり、おおよそ
２〜７μｍとなる。図１乃至図３では、アクチュエータ
２０の変位を図示するために、フィルタ１８，受光素子
１２１，…及び電極２０ａ，…を、その変位方向に拡大
して示している。また、アクチュエータ２０の変位量を
適正化するために、駆動回路３４には共振駆動のための
回路が含まれている。
【００２８】図５は、各色の波長分布の概略を示すグラ
フである。以下、画素信号ＰW ，ＰB ，ＰR を入力した
制御部３６の動作を説明する。
フである。以下、画素信号ＰW ，ＰB ，ＰR を入力した
制御部３６の動作を説明する。
【００２９】Ｂ，Ｇ，Ｒを構成する波長λは、図５
（１）に示すように分布している。Ｗを構成する波長λ
は、図５（１）に示すようなＢ，Ｇ，Ｒの総和である。
したがって、Ｇの画素信号ＰG はＰG ＝ＰW −（ＰB ＋
ＰR ）で与えられる。このように、カラーフィルタ１８
が二色しかなくても、三原色の画素信号ＰR ，ＰG ，Ｐ
Bが得られる。
（１）に示すように分布している。Ｗを構成する波長λ
は、図５（１）に示すようなＢ，Ｇ，Ｒの総和である。
したがって、Ｇの画素信号ＰG はＰG ＝ＰW −（ＰB ＋
ＰR ）で与えられる。このように、カラーフィルタ１８
が二色しかなくても、三原色の画素信号ＰR ，ＰG ，Ｐ
Bが得られる。
【００３０】なお、本発明は、言うまでもなく、上記実
施例に限定するものではない。例えば、上記実施例のリ
ニアイメージセンサ以外にも、エリアイメージセンサ，
ポイントイメージセンサ等にも同様に適用できる。ま
た、上記実施例のＣＣＤ型以外にも、ＭＯＳ型，ＢＢＤ
型，密着型等にも同様に適用できる。さらに、アクチュ
エータは、圧電式ではなく、例えばコイル，可動片等か
らなる電磁式としてもよい。
施例に限定するものではない。例えば、上記実施例のリ
ニアイメージセンサ以外にも、エリアイメージセンサ，
ポイントイメージセンサ等にも同様に適用できる。ま
た、上記実施例のＣＣＤ型以外にも、ＭＯＳ型，ＢＢＤ
型，密着型等にも同様に適用できる。さらに、アクチュ
エータは、圧電式ではなく、例えばコイル，可動片等か
らなる電磁式としてもよい。
【００３１】
【発明の効果】本発明に係るイメージセンサによれば、
無色透光部と所定の色の第一色透光部及び第二色透光部
とからカラーフィルタを構成したことにより、光の三原
色ごとに分離可能な画素信号を出力することができる。
これにより、以下の効果を奏する。
無色透光部と所定の色の第一色透光部及び第二色透光部
とからカラーフィルタを構成したことにより、光の三原
色ごとに分離可能な画素信号を出力することができる。
これにより、以下の効果を奏する。
【００３２】イ）白黒画像については、入射光を無色透
光部から透過させることにより、入射光の強度の低下を
防止できる。したがって、感度低下に伴う暗電流等の影
響や、三色合成時の累積誤差等の影響をなくすことがで
きるので、画質を大きく向上できる。また、三色の合成
を経る必要がないので、画像を得るまでの時間を短縮で
きる。
光部から透過させることにより、入射光の強度の低下を
防止できる。したがって、感度低下に伴う暗電流等の影
響や、三色合成時の累積誤差等の影響をなくすことがで
きるので、画質を大きく向上できる。また、三色の合成
を経る必要がないので、画像を得るまでの時間を短縮で
きる。
【００３３】ロ）無色透光部を透過する光は強度が低下
しないので、無色透光部と受光素子との位置が多少ずれ
ても、受光素子では十分な光感度が得られる。したがっ
て、カラーフィルタと受光素子との位置合わせを容易に
できる。
しないので、無色透光部と受光素子との位置が多少ずれ
ても、受光素子では十分な光感度が得られる。したがっ
て、カラーフィルタと受光素子との位置合わせを容易に
できる。
【００３４】ハ）カラーフィルタは二色分でよいので、
従来の三色分のものに比べて、材料及び製造工程の簡略
化を達成でき、これにより製造コストを低減できる。
従来の三色分のものに比べて、材料及び製造工程の簡略
化を達成でき、これにより製造コストを低減できる。
【００３５】ニ）無色透光部の両側に第一色透光部と第
二色透光部とを配設したことにより、白黒画像読取り時
にアクチュエータを動作させる必要がないので、低消費
電力化を図ることができる。
二色透光部とを配設したことにより、白黒画像読取り時
にアクチュエータを動作させる必要がないので、低消費
電力化を図ることができる。
【００３６】本発明に係る色信号分離方法によれば、本
発明に係るイメージセンサから出力された画素信号を、
加減等の簡単な処理により、光の三原色ごとに分離でき
る。
発明に係るイメージセンサから出力された画素信号を、
加減等の簡単な処理により、光の三原色ごとに分離でき
る。
【図１】本発明に係るイメージセンサの一実施例を示
し、図１（１）は平面図、図１（２）は図１（１）にお
けるI-I 線縦断面図である。
し、図１（１）は平面図、図１（２）は図１（１）にお
けるI-I 線縦断面図である。
【図２】図１のイメージセンサを用いて構成した画像読
取り装置を示すブロック図である。
取り装置を示すブロック図である。
【図３】図１のイメージセンサの動作を示す概略側面図
であり、図３（１）は受光素子の上に第一色透光部が位
置している状態であり、図３（２）は受光素子の上に第
二色透光部が位置している状態である。
であり、図３（１）は受光素子の上に第一色透光部が位
置している状態であり、図３（２）は受光素子の上に第
二色透光部が位置している状態である。
【図４】図１のイメージセンサの動作を示す波形図であ
り、図４（１）は各画素信号、図４（２）はアクチュエ
ータの変位、図４（３）はアクチュエータに印加する駆
動電圧、図４（４）はフレーム信号である。
り、図４（１）は各画素信号、図４（２）はアクチュエ
ータの変位、図４（３）はアクチュエータに印加する駆
動電圧、図４（４）はフレーム信号である。
【図５】各色の波長分布を示すグラフであり、図５
（１）がＲ，Ｇ，Ｂ、図５（２）がＷ，Ｒ，Ｂである。
（１）がＲ，Ｇ，Ｂ、図５（２）がＷ，Ｒ，Ｂである。
【図６】従来のイメージセンサを示す斜視図である。
１０ イメージセンサ １２１，１２２，１２ｎ 受光素子 １４ 受光面 １６Ｒ 第一色透光部 １６Ｂ 第二色透光部 １６Ｗ 無色透光部 １８ カラーフィルタ ２０ アクチュエータ
Claims (2)
- 【請求項１】 多数の受光素子が直線状に配列された受
光面と、この受光面に対向して設けられるとともに当該
受光面に平行な直線状の複数の色付き透光部を有するカ
ラーフィルタと、前記複数の色付き透光部を順次切換え
て前記受光面に対向させるように前記カラーフィルタを
振動させるアクチュエータとを備えたイメージセンサに
おいて、 前記複数の色付き透光部は、光の三原色のうちいずれか
二色，又は，前記三原色のそれぞれの補色のうちいずれ
か二色，又は，前記三原色のいずれか一色とその一色の
補色以外の補色のうちいずれか一色とからなる二色，が
それぞれ付された第一色透光部及び第二色透光部と、無
色透明な無色透光部とからなり、 前記アクチュエータは、透光性を有する長方形状の圧電
板と、この圧電板の長辺側の表裏に設けられた複数本の
電極とからなり、 前記第一色透光部及び第二色透光部は前記圧電板の表面
又は裏面に形成され、前記無色透光部は前記圧電板の透
光性をそのまま利用したものであり、 前記無色透光部の一側に前記第一色透光部が設けられ、
当該無色透光部の他側に前記第二色透光部が設けられ、
前記アクチュエータが動作しないときに当該無色透光部
が前記受光面に対向する ことを特徴とするイメージセン
サ。 - 【請求項２】 請求項１記載のイメージセンサから出力
された、前記第一色透光部を通して受けた光を変換した
第一フィルタ色画素信号と，前記第二色透光部を通して
受けた光を変換した第二フィルタ色画素信号と，前記無
色透光部を通して受けた光を変換した無色画素信号とに
基づき、光の三原色の各画素信号を求める色信号分離方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27782594A JP2900802B2 (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | イメージセンサ及びこれを用いた色信号分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27782594A JP2900802B2 (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | イメージセンサ及びこれを用いた色信号分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139856A JPH08139856A (ja) | 1996-05-31 |
| JP2900802B2 true JP2900802B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=17588794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27782594A Expired - Lifetime JP2900802B2 (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | イメージセンサ及びこれを用いた色信号分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2900802B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61288663A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-18 | Fujitsu Ltd | カラ−読取方式 |
| JPS623566A (ja) * | 1985-06-29 | 1987-01-09 | Toshiba Corp | カラ−画像読取り装置 |
-
1994
- 1994-11-11 JP JP27782594A patent/JP2900802B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08139856A (ja) | 1996-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4654536A (en) | Contact color image sensor | |
| KR0168451B1 (ko) | 컬러 고체 촬상 소자 | |
| JP2900802B2 (ja) | イメージセンサ及びこれを用いた色信号分離方法 | |
| JP2900803B2 (ja) | リニアイメージセンサ | |
| JPS63189268A (ja) | 画像記録装置 | |
| US5675425A (en) | Color image reading device having an optical element for creating double images | |
| JPH1042303A (ja) | 撮像装置 | |
| JP2926968B2 (ja) | カラーイメージセンサ及びカラー画像読み取り方法 | |
| JPH0353202Y2 (ja) | ||
| JPH07143499A (ja) | 撮像装置 | |
| JPS63189269A (ja) | 画像記録装置 | |
| JP2000032214A (ja) | カラーイメージセンサ | |
| JPS60191547A (ja) | カラ−画像読取素子 | |
| JP2990630B2 (ja) | カラーイメージセンサ | |
| JPH10136151A (ja) | ４ラインイメージセンサ及び画像読み取り装置 | |
| JPH057366A (ja) | 撮像装置 | |
| JP2006067554A (ja) | 画像読取装置、画像読取方法、及びプログラム | |
| JPH0741248Y2 (ja) | カラーイメージセンサ | |
| JP2515000Y2 (ja) | カラーイメージセンサ | |
| JPS63189271A (ja) | 画像記録装置 | |
| JPH02141060A (ja) | 密着型カラー画像読取装置 | |
| JPH11150627A (ja) | カラーラインセンサ及びカラー画像読取装置 | |
| JPH06202059A (ja) | カラー表示装置 | |
| JPS6371828A (ja) | 画像プリンタ | |
| JPS6333969A (ja) | カラ−画像の読取装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990216 |