JP3450265B2 - 画像センサおよびその装置 - Google Patents
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Landscapes
- Image Input (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像センサおよびそ
の装置に係わり、特に音声を入力する画像センサおよび
この画像センサを用いた音声入力機能を有する装置に関
する。
の装置に係わり、特に音声を入力する画像センサおよび
この画像センサを用いた音声入力機能を有する装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の第一の方式の構成について図５を
参照して説明する。発光手段２１の光は受光素子２２に
向けて照射する。振動板２５に連結された遮光板２４
は、発光手段２１から照射された光を遮る位置に置き、
無音状態では受光素子２２の半分を遮光する。
参照して説明する。発光手段２１の光は受光素子２２に
向けて照射する。振動板２５に連結された遮光板２４
は、発光手段２１から照射された光を遮る位置に置き、
無音状態では受光素子２２の半分を遮光する。
【０００３】これの動作は、まず音声により振動板２５
が、矢印で示すように図で上下し、それに連結された遮
光板２４も上下に振動する。この振動の結果、受光素子
２２に当たる光量が変化し、この変化が音声信号ｃとし
て出力される。
が、矢印で示すように図で上下し、それに連結された遮
光板２４も上下に振動する。この振動の結果、受光素子
２２に当たる光量が変化し、この変化が音声信号ｃとし
て出力される。
【０００４】次に従来の第二の方式の構成について図６
を参照して説明する。発光手段３１の光は振動板３５で
反射された後、二次元画像センサ３２に照射される。二
次元画像センサ３２の出力は２値化回路３３に入力さ
れ、２値化回路３３では別途定められた閾値により入力
信号を“明”，“暗”の２値情報として出力する２値化
回路３３の出力は計数回路３４に入力され、計数回路３
４では“明”または“暗”のいずれか一方を計数して結
果を音声信号の１サンプルとして出力する。これの動作
は、音声により振動板３５が矢印で示すように図で左右
にわむと、発光手段３１から照射された光の反射角が変
わり、結果として二次元画像センサ３２に照射される反
射光の照射面積が変わる。照射面積が変わると、二次元
画像センサ３２の総画素数の内、“明”または“暗”で
ある画素数が変化する。従って、“明”または“暗”の
数が音声に比例するので、これを音声信号の１サンプル
と見なせる。
を参照して説明する。発光手段３１の光は振動板３５で
反射された後、二次元画像センサ３２に照射される。二
次元画像センサ３２の出力は２値化回路３３に入力さ
れ、２値化回路３３では別途定められた閾値により入力
信号を“明”，“暗”の２値情報として出力する２値化
回路３３の出力は計数回路３４に入力され、計数回路３
４では“明”または“暗”のいずれか一方を計数して結
果を音声信号の１サンプルとして出力する。これの動作
は、音声により振動板３５が矢印で示すように図で左右
にわむと、発光手段３１から照射された光の反射角が変
わり、結果として二次元画像センサ３２に照射される反
射光の照射面積が変わる。照射面積が変わると、二次元
画像センサ３２の総画素数の内、“明”または“暗”で
ある画素数が変化する。従って、“明”または“暗”の
数が音声に比例するので、これを音声信号の１サンプル
と見なせる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図５に示す従来の第一
の方法は、発光手段２１が必須であり寿命の観点からＬ
ＥＤを使用するのが適当であるが、ＬＥＤは化合物半導
体プロセスによって作られるため、ＣＣＤ画像センサや
ＣＭＯＳ画像センサと同一チップ上に作って価格を低減
するということが出来ないという欠点がある。
の方法は、発光手段２１が必須であり寿命の観点からＬ
ＥＤを使用するのが適当であるが、ＬＥＤは化合物半導
体プロセスによって作られるため、ＣＣＤ画像センサや
ＣＭＯＳ画像センサと同一チップ上に作って価格を低減
するということが出来ないという欠点がある。
【０００６】すなわち、この第一の方法では光量の変化
をそのまま音声信号としているため、外界光を使うと景
色によって光量が変化してノイズが乗ってしまう。その
ため基準となる光量を保つためにＬＥＤ等の発光手段２
１が別途必要になるからである。
をそのまま音声信号としているため、外界光を使うと景
色によって光量が変化してノイズが乗ってしまう。その
ため基準となる光量を保つためにＬＥＤ等の発光手段２
１が別途必要になるからである。
【０００７】一方、図６に示す従来の第二の方法は、あ
る程度の広さを持った円形の受光面積が必要なため、画
像入力のためのセンサアレイとは別に二次元状のセンサ
アレイが必要となる。これらを１チップ上に作るとした
場合、画像入力エリアの縦横の幅をＸ１，Ｙ１とし音声
検出エリアをＸ２，Ｙ２（Ｙ２＜Ｙ１）とすると、Ｘ２
（Ｙ１−Ｙ２）分の面積が無駄になってしまい価格が高
くなるという欠点がある。従って価格低減や小型化のた
めの集積化に適していない。
る程度の広さを持った円形の受光面積が必要なため、画
像入力のためのセンサアレイとは別に二次元状のセンサ
アレイが必要となる。これらを１チップ上に作るとした
場合、画像入力エリアの縦横の幅をＸ１，Ｙ１とし音声
検出エリアをＸ２，Ｙ２（Ｙ２＜Ｙ１）とすると、Ｘ２
（Ｙ１−Ｙ２）分の面積が無駄になってしまい価格が高
くなるという欠点がある。従って価格低減や小型化のた
めの集積化に適していない。
【０００８】すなわち、この従来の第二の方法は、光量
変化ではなく受光した画素数を計数するため外界光が使
える。しかし振動板での反射を利用しているため照射面
積が二次元的に変化する。そのためある程度の広さを持
った受光面積が必要となる。もし発光素子３１にレーザ
素子を使うならば、振動板３５のたわみによる反射角の
変化を一次元センサで捉えることが可能となるが、無論
これはレーザ素子を使うため低価格化には向かない方法
である。
変化ではなく受光した画素数を計数するため外界光が使
える。しかし振動板での反射を利用しているため照射面
積が二次元的に変化する。そのためある程度の広さを持
った受光面積が必要となる。もし発光素子３１にレーザ
素子を使うならば、振動板３５のたわみによる反射角の
変化を一次元センサで捉えることが可能となるが、無論
これはレーザ素子を使うため低価格化には向かない方法
である。
【０００９】したがって本発明の目的は、上記した従来
技術の問題点を除去した有効な画像センサおよびその装
置を提供することである。
技術の問題点を除去した有効な画像センサおよびその装
置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の画像センサは、
画素を第１の方向に配列した行の複数を前記第１の方向
と直角の第２の方向に配列した二次元画像センサにおい
て、端に位置する行を音声に応じて光量が異なる音声入
力行として用いることを特徴とする。ここで、前記音声
入力行の受光面積は鋸状に変化していることができる。
また、前記音声入力行に隣接して内部に位置する行は音
声に応じて光量が異ならない行であり、この行の光量を
前記音声入力行の光量の比較値として用いることが好ま
しい。
画素を第１の方向に配列した行の複数を前記第１の方向
と直角の第２の方向に配列した二次元画像センサにおい
て、端に位置する行を音声に応じて光量が異なる音声入
力行として用いることを特徴とする。ここで、前記音声
入力行の受光面積は鋸状に変化していることができる。
また、前記音声入力行に隣接して内部に位置する行は音
声に応じて光量が異ならない行であり、この行の光量を
前記音声入力行の光量の比較値として用いることが好ま
しい。
【００１１】本発明の音声入力機能を有する装置は、二
次元画像センサ内の１行を音声振動に応じて遮光し、そ
の行と隣接する遮光されない行との相間により音声を検
出することを特徴とする。
次元画像センサ内の１行を音声振動に応じて遮光し、そ
の行と隣接する遮光されない行との相間により音声を検
出することを特徴とする。
【００１２】あるいは、本発明の音声入力機能を有する
装置は、二次元画像センサと、前記画像センサの端の第
１の行を音声に応じて遮光面積が変化するように遮光す
る手段と、前記第１の行と隣接しかつ遮光されない第２
の行の出力と前記第１の行の出力との光量比を算定する
手段とを具備することを特徴とする。ここで、前記算定
する手段の一行分の出力信号を一行にわたって平均化す
る手段を具備することが好ましい。
装置は、二次元画像センサと、前記画像センサの端の第
１の行を音声に応じて遮光面積が変化するように遮光す
る手段と、前記第１の行と隣接しかつ遮光されない第２
の行の出力と前記第１の行の出力との光量比を算定する
手段とを具備することを特徴とする。ここで、前記算定
する手段の一行分の出力信号を一行にわたって平均化す
る手段を具備することが好ましい。
【００１３】または、本発明の音声入力機能を有する装
置は、端の第１の行の受光面積が鋸状に変化する二次元
画像センサと、前記第１の行を音声に応じて遮光面積が
変化するように遮光する手段と、前記第１の行の出力お
よび前記第１の行に隣接する遮光されない第２の行の出
力を“明”，“暗”の２値に変換する２値化回路と、前
記第２の行の２値化信号を選択指示入力としかつ選択指
示入力が“明”の時に選択される側に第１の行の２値化
信号を入力した選択手段と、前記選択手段の１クロック
前の出力値を保持しかつ出力を前記選択手段で“暗”の
時に選択される側に接続した前値保持回路と、前記選択
手段の出力を計数する計数手段とを具備することを特徴
とする。
置は、端の第１の行の受光面積が鋸状に変化する二次元
画像センサと、前記第１の行を音声に応じて遮光面積が
変化するように遮光する手段と、前記第１の行の出力お
よび前記第１の行に隣接する遮光されない第２の行の出
力を“明”，“暗”の２値に変換する２値化回路と、前
記第２の行の２値化信号を選択指示入力としかつ選択指
示入力が“明”の時に選択される側に第１の行の２値化
信号を入力した選択手段と、前記選択手段の１クロック
前の出力値を保持しかつ出力を前記選択手段で“暗”の
時に選択される側に接続した前値保持回路と、前記選択
手段の出力を計数する計数手段とを具備することを特徴
とする。
【００１４】または、本発明の音声入力機能を有する装
置は、二次元画像センサと、前記画像センサの端の第１
の行を音声に応じて遮光面積が鋸状に変化するように鋸
状の形状を有する遮光手段と、前記第１の行の出力およ
び前記第１の行に隣接する遮光されない第２の行の出力
を“明”，“暗”の２値に変換する２値化回路と、前記
第２の行の２値化信号を選択指示入力としかつ選択指示
入力が“明”の時に選択される側に第１の行の２値化信
号を入力した選択手段と、前記選択手段の１クロック前
の出力値を保持しかつ出力を前記選択手段で“暗”の時
に選択される側に接続した前値保持回路と、前記選択手
段の出力を計数する計数手段とを具備することを特徴と
する。
置は、二次元画像センサと、前記画像センサの端の第１
の行を音声に応じて遮光面積が鋸状に変化するように鋸
状の形状を有する遮光手段と、前記第１の行の出力およ
び前記第１の行に隣接する遮光されない第２の行の出力
を“明”，“暗”の２値に変換する２値化回路と、前記
第２の行の２値化信号を選択指示入力としかつ選択指示
入力が“明”の時に選択される側に第１の行の２値化信
号を入力した選択手段と、前記選択手段の１クロック前
の出力値を保持しかつ出力を前記選択手段で“暗”の時
に選択される側に接続した前値保持回路と、前記選択手
段の出力を計数する計数手段とを具備することを特徴と
する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。
明する。
【００１６】図１は本発明の第１の実施の形態を示す図
である。二次元画像センサ１において、複数の画素が第
１の方向（図で横方向）に配列してそれぞれの行１０
（二次元画像センサ内の一行分）を構成し、この行１０
が第１の方向と直角の第２の方向（図で縦方向）に配列
している。
である。二次元画像センサ１において、複数の画素が第
１の方向（図で横方向）に配列してそれぞれの行１０
（二次元画像センサ内の一行分）を構成し、この行１０
が第１の方向と直角の第２の方向（図で縦方向）に配列
している。
【００１７】端（図で下端）に位置する第１の行１１の
出力信号ａおよび第１の行１１と隣接する第２の行１２
の出力信号ｂは比率算定手段２に入力され、比率算定手
段２の出力は一行平均化手段３に接続され、一行平均化
手段３より音声信号ｃが出力される。また、振動板５に
連結された遮光板４は、無音状態の時に二次元画像セン
サ１の端の第１の行１１を半分遮光する位置に置く。
出力信号ａおよび第１の行１１と隣接する第２の行１２
の出力信号ｂは比率算定手段２に入力され、比率算定手
段２の出力は一行平均化手段３に接続され、一行平均化
手段３より音声信号ｃが出力される。また、振動板５に
連結された遮光板４は、無音状態の時に二次元画像セン
サ１の端の第１の行１１を半分遮光する位置に置く。
【００１８】次に本発明の動作を説明する。二次元画像
センサ１にはなんらかの画像、例えばその場の風景が入
力されているとする。第１の行１１には風景の下端また
は上端が入力されるが、遮光板４により一部が遮られ、
遮られた面積に応じた光量が得られる。遮光板の位置は
行１１を完全に覆う位置から全く覆わない位置まで変化
するものとし、無音状態では半分の光量が得られる位置
に置く。音声が入って振動板５が振動するとすると、振
動板５に連結された遮光板４の位置がずれ、そのずれに
応じた量の光量が得られる。
センサ１にはなんらかの画像、例えばその場の風景が入
力されているとする。第１の行１１には風景の下端また
は上端が入力されるが、遮光板４により一部が遮られ、
遮られた面積に応じた光量が得られる。遮光板の位置は
行１１を完全に覆う位置から全く覆わない位置まで変化
するものとし、無音状態では半分の光量が得られる位置
に置く。音声が入って振動板５が振動するとすると、振
動板５に連結された遮光板４の位置がずれ、そのずれに
応じた量の光量が得られる。
【００１９】二次元画像センサ１の１行がｎ画素で構成
されるとすると第１の行１１からは信号ａ１，ａ２・・
・・・・ａｎが出力される。一方、第２の行１２には第
１の行１１に隣接する風景がそのまま入力され、信号ｂ
１，ｂ２・・・・・・ｂｎが出力される。
されるとすると第１の行１１からは信号ａ１，ａ２・・
・・・・ａｎが出力される。一方、第２の行１２には第
１の行１１に隣接する風景がそのまま入力され、信号ｂ
１，ｂ２・・・・・・ｂｎが出力される。
【００２０】なお、１行のスキャン周波数は最終的に所
望する音声のサンプリング周波数の２倍以上に設定す
る。例えば、７．５ｋＨｚの音声帯域を所望する場合
は、１行のスキャン周波数は１５ｋＨｚ、１画素当りの
クロックは１５ｋＨｚのｎ倍となる。
望する音声のサンプリング周波数の２倍以上に設定す
る。例えば、７．５ｋＨｚの音声帯域を所望する場合
は、１行のスキャン周波数は１５ｋＨｚ、１画素当りの
クロックは１５ｋＨｚのｎ倍となる。
【００２１】次にこれら信号ａ，ｂは比率算定手段２に
おいて、ｂに対するａの比を計算される。具体的には第
１の行１１の遮光面積と出力信号の関係が一次式で表さ
れる場合はａ÷ｂを計算し、遮光面積と出力信号の関係
が対数であればａ−ｂの逆対数をとる。
おいて、ｂに対するａの比を計算される。具体的には第
１の行１１の遮光面積と出力信号の関係が一次式で表さ
れる場合はａ÷ｂを計算し、遮光面積と出力信号の関係
が対数であればａ−ｂの逆対数をとる。
【００２２】次に、比率算定手段２の１行分（ｎ画素
分）の計算結果は一行平均化手段３で平均化して出力さ
れる。平均化はｎ画素分の信号の累計をｎあるいは適当
な係数で割れば良い。一行平均化手段３からは平均化さ
れた結果を１つのサンプリング信号として出力する。
分）の計算結果は一行平均化手段３で平均化して出力さ
れる。平均化はｎ画素分の信号の累計をｎあるいは適当
な係数で割れば良い。一行平均化手段３からは平均化さ
れた結果を１つのサンプリング信号として出力する。
【００２３】次に一行平均化手段３から得られた信号が
音声であることを説明する。音声により振動板５が矢印
に示すように振動し、その結果、遮光板４の位置が変移
し、その変移に応じて光量が得られるため、もし入力光
量が一定ならば得られた光量がそのまま音声に比例す
る。
音声であることを説明する。音声により振動板５が矢印
に示すように振動し、その結果、遮光板４の位置が変移
し、その変移に応じて光量が得られるため、もし入力光
量が一定ならば得られた光量がそのまま音声に比例す
る。
【００２４】しかし画像センサに入力される風景は常に
光量が一定とは限らず、撮影する時間や場所、天候など
により光量が変化する。そこで光量の絶対値ではなく、
隣接行画素との比率を計算することにより光量の相対変
化を検出し、音声信号としている。
光量が一定とは限らず、撮影する時間や場所、天候など
により光量が変化する。そこで光量の絶対値ではなく、
隣接行画素との比率を計算することにより光量の相対変
化を検出し、音声信号としている。
【００２５】ただしある１画素に着目した場合、風景の
局所的変化による隣接行に対する入力光量変化があり、
これが音声として検出されてしまう問題がある。そこで
１行全体の平均を取ることにより、風景の局所変化によ
るノイズを抑えている。
局所的変化による隣接行に対する入力光量変化があり、
これが音声として検出されてしまう問題がある。そこで
１行全体の平均を取ることにより、風景の局所変化によ
るノイズを抑えている。
【００２６】次に本発明の第２の実施の形態について図
３を参照して説明する。この第２の実施の形態では、二
次元画像センサ１の端の第１の行１１の受光面積が鋸状
に変化する点が先の第１の実施の形態と異なる。
３を参照して説明する。この第２の実施の形態では、二
次元画像センサ１の端の第１の行１１の受光面積が鋸状
に変化する点が先の第１の実施の形態と異なる。
【００２７】受光面積を変化させる具体的方法として
は、受光素子自体の面積を変化させる方法と、単板カラ
ーセンサで一般的な受光素子上のカラーフィルタの透過
面積を変化させる方法とがある。
は、受光素子自体の面積を変化させる方法と、単板カラ
ーセンサで一般的な受光素子上のカラーフィルタの透過
面積を変化させる方法とがある。
【００２８】この二次元画像センサ１の端の第１の行１
１の出力信号ａは第１の２値化回路６に入力され
“明”，“暗”の２値で出力され、第１の行１１と隣接
する第２の行１２の出力信号ｂは第２の２値化回路７に
入力され“明”，“暗”の２値で出力される。
１の出力信号ａは第１の２値化回路６に入力され
“明”，“暗”の２値で出力され、第１の行１１と隣接
する第２の行１２の出力信号ｂは第２の２値化回路７に
入力され“明”，“暗”の２値で出力される。
【００２９】第２の２値化回路７の出力は選択手段８の
選択指示入力Ｓに接続され、第１の２値化回路６の出力
は選択手段８の“明”側の入力（Ｓ＝”明”の時に選択
される側）に接続される。
選択指示入力Ｓに接続され、第１の２値化回路６の出力
は選択手段８の“明”側の入力（Ｓ＝”明”の時に選択
される側）に接続される。
【００３０】選択手段８の出力は、前値保持手段９およ
び計数手段１５に入力され、前値保持手段９の出力は選
択手段８の“暗”側入力に接続される。また計数手段１
５は１行当りの“暗”の数を計数し、計数結果を音声信
号ｃの１サンプルとして出力する。
び計数手段１５に入力され、前値保持手段９の出力は選
択手段８の“暗”側入力に接続される。また計数手段１
５は１行当りの“暗”の数を計数し、計数結果を音声信
号ｃの１サンプルとして出力する。
【００３１】次に計数手段１５から出力される信号が音
声信号になっていることを説明する。遮光板４と二次元
画像センサ内の行１１との位置関係を図３を参照して説
明する。尚、第１の行１１は面積が鋸状に変化する受光
部で構成されるが図３では説明のため１つの鋸歯部分が
６画素からなる簡単な例を示す。
声信号になっていることを説明する。遮光板４と二次元
画像センサ内の行１１との位置関係を図３を参照して説
明する。尚、第１の行１１は面積が鋸状に変化する受光
部で構成されるが図３では説明のため１つの鋸歯部分が
６画素からなる簡単な例を示す。
【００３２】無音の状態において遮光板４は“中間位
置”で示す位置にあり、右半分の受光部が完全に覆われ
ている。音声により振動が起きると、振動板５に連動し
て遮光板４が上下に振動し、最小位置に来た状態では全
ての画素に外部の景色が入力され、最大位置においては
全ての画素が完全に覆われる。
置”で示す位置にあり、右半分の受光部が完全に覆われ
ている。音声により振動が起きると、振動板５に連動し
て遮光板４が上下に振動し、最小位置に来た状態では全
ての画素に外部の景色が入力され、最大位置においては
全ての画素が完全に覆われる。
【００３３】すなわち音声振動に応じて完全に覆われる
画素の数が変わるので、完全に覆われた画素数を数える
ことにより音声信号とすることが出来る。受光素子が完
全に覆われた場合でもフォトダイオードの暗電流により
信号がでるため、第１の行１１の出力信号ａを２値化す
る第１の２値化回路６の閾値は暗電流分より高いところ
に定める。
画素の数が変わるので、完全に覆われた画素数を数える
ことにより音声信号とすることが出来る。受光素子が完
全に覆われた場合でもフォトダイオードの暗電流により
信号がでるため、第１の行１１の出力信号ａを２値化す
る第１の２値化回路６の閾値は暗電流分より高いところ
に定める。
【００３４】ここで第１の行１１に入力される画像が明
るい映像である場合は第１の２値化回路６の出力信号を
そのまま計数すれば音声信号となるが、実際には入力す
る景色には明暗があり、局所的には非常に暗い部分があ
り得る。
るい映像である場合は第１の２値化回路６の出力信号を
そのまま計数すれば音声信号となるが、実際には入力す
る景色には明暗があり、局所的には非常に暗い部分があ
り得る。
【００３５】すなわち遮光板４によって遮光されていな
くても遮光状態に等しくなり、結果として偽信号を生
む。そこで、画像に相関性があり常に遮光されないでい
る隣接する第２の行１２の出力ｂを第２の２値化回路７
に入力し、第２の２値化回路７の閾値を入力画像が非常
に暗い状態の値に定めて、入力画像が明るいかどうかの
判定信号を得て出力する。
くても遮光状態に等しくなり、結果として偽信号を生
む。そこで、画像に相関性があり常に遮光されないでい
る隣接する第２の行１２の出力ｂを第２の２値化回路７
に入力し、第２の２値化回路７の閾値を入力画像が非常
に暗い状態の値に定めて、入力画像が明るいかどうかの
判定信号を得て出力する。
【００３６】判定信号は選択手段８の選択指示入力Ｓに
入り、判定信号が“明”であれば第１の２値化回路６の
信号を有効と見なして選択する。判定信号が“暗“であ
れば無効と見なして前値保持回路９に格納されている１
画素前の値を選択する。
入り、判定信号が“明”であれば第１の２値化回路６の
信号を有効と見なして選択する。判定信号が“暗“であ
れば無効と見なして前値保持回路９に格納されている１
画素前の値を選択する。
【００３７】一つ前の値を選択する理由は、本来遮光さ
れる画素領域とそうでない画素領域は明確に２分される
はずであり、その境界領域以外では値が変わることが無
いからである。無論、偶然境界上に非常に暗い画像が入
力されることがありうるので、第１の行１１の受光部面
積の変化を単調減少とはせず、３つ以上の歯を持つ鋸状
にして誤差を低減する。ＴＶ会議で良く用いられるＣＩ
Ｆ画像（水平３５２画素）の場合、歯を３つとすると１
つ当り１１７画素が割り当てられ、約７ｂｉｔの精度で
音声振動を検出できる。
れる画素領域とそうでない画素領域は明確に２分される
はずであり、その境界領域以外では値が変わることが無
いからである。無論、偶然境界上に非常に暗い画像が入
力されることがありうるので、第１の行１１の受光部面
積の変化を単調減少とはせず、３つ以上の歯を持つ鋸状
にして誤差を低減する。ＴＶ会議で良く用いられるＣＩ
Ｆ画像（水平３５２画素）の場合、歯を３つとすると１
つ当り１１７画素が割り当てられ、約７ｂｉｔの精度で
音声振動を検出できる。
【００３８】第１の実施の形態に対する第２の実施の形
態の利点は、明暗の２値で音声検出しているため薄暗い
状態でもダイナミックレンジが悪化しない点である。一
方受光面積を徐々に変化させる必要があるため、センサ
製造に必要なマスクの寸法精度を第１の実施形態よりも
高くする必要がある。
態の利点は、明暗の２値で音声検出しているため薄暗い
状態でもダイナミックレンジが悪化しない点である。一
方受光面積を徐々に変化させる必要があるため、センサ
製造に必要なマスクの寸法精度を第１の実施形態よりも
高くする必要がある。
【００３９】次に本発明の第３の実施の形態を図４を参
照して説明する。第１及び第２の行１１，１２の出力信
号ａ，ｂから音声信号ｃを得るまでの図示していない部
分の構成は第２の実施の形態（図２）と同じである。
照して説明する。第１及び第２の行１１，１２の出力信
号ａ，ｂから音声信号ｃを得るまでの図示していない部
分の構成は第２の実施の形態（図２）と同じである。
【００４０】この第３の実施の形態では、遮光板４の縁
を鋸状にすることにより第２の実施の形態と同じ効果を
得ている。ただし、遮光板４が第１の行１１を完全に覆
う最大位置において遮光板４の歯の先端部分が第２の行
１２を覆わないように、第１の行１１と第２の行１２の
間隔を鋸の歯の高さ分だけ空けておく必要がある。歯の
高さは第１の行１１の受光素子部の高さにより決まる。
なお、図４において遮光板４の左下が斜めに切ってある
のは、遮光板４の左右の重量およびモーメントのバラン
スを取るためである。
を鋸状にすることにより第２の実施の形態と同じ効果を
得ている。ただし、遮光板４が第１の行１１を完全に覆
う最大位置において遮光板４の歯の先端部分が第２の行
１２を覆わないように、第１の行１１と第２の行１２の
間隔を鋸の歯の高さ分だけ空けておく必要がある。歯の
高さは第１の行１１の受光素子部の高さにより決まる。
なお、図４において遮光板４の左下が斜めに切ってある
のは、遮光板４の左右の重量およびモーメントのバラン
スを取るためである。
【００４１】この第３の実施の形態は、二次元画像セン
サの製造のしやすさが第１の実施の形態と同等という利
点がある。ただし第１の行１１と第２の行１２の距離が
空くため、画像の相関性が若干低下し、誤判定の確率が
第２の実施の形態より若干高くなる。
サの製造のしやすさが第１の実施の形態と同等という利
点がある。ただし第１の行１１と第２の行１２の距離が
空くため、画像の相関性が若干低下し、誤判定の確率が
第２の実施の形態より若干高くなる。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたように本発明では音声検出用
として外界光を利用することができるから、別途発光素
子を使用するする必要がない。また、音声検出のために
二次元画像センサのうち２行しか使用しない。動画ＴＶ
会議などの用途の場合、画像センサは２４０行以上のラ
インを有しているので、２行増えてもセンサ面積の増加
は１％以下であり、センサ価格にほとんど影響しない。
また特にＣＭＯＳ型二次元画像センサの場合は比率算定
手段および平均化手段もセンサ上に集積でき、それらの
面積増加も１％未満であるため実質上センサ価格は増加
しない。振動板、遮光板の機構のみ付加することで音声
検出が実現でき、ＴＶ会議などの音声・画像入力装置を
小型化、低価格化できる効果がある。なお、本発明の実
施の形態では暗い場所では十分な分解能で音声を検出す
ることが出来ないので、ＴＶ会議など比較的照明が明る
く、かつ音量の範囲（ダイナミック・レンジ）がある程
度狭い用途に向く。
として外界光を利用することができるから、別途発光素
子を使用するする必要がない。また、音声検出のために
二次元画像センサのうち２行しか使用しない。動画ＴＶ
会議などの用途の場合、画像センサは２４０行以上のラ
インを有しているので、２行増えてもセンサ面積の増加
は１％以下であり、センサ価格にほとんど影響しない。
また特にＣＭＯＳ型二次元画像センサの場合は比率算定
手段および平均化手段もセンサ上に集積でき、それらの
面積増加も１％未満であるため実質上センサ価格は増加
しない。振動板、遮光板の機構のみ付加することで音声
検出が実現でき、ＴＶ会議などの音声・画像入力装置を
小型化、低価格化できる効果がある。なお、本発明の実
施の形態では暗い場所では十分な分解能で音声を検出す
ることが出来ないので、ＴＶ会議など比較的照明が明る
く、かつ音量の範囲（ダイナミック・レンジ）がある程
度狭い用途に向く。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す図である。
【図３】第２の実施の形態における受光部と遮光板との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す図である。
【図５】従来技術を示す図である。
【図６】他の従来技術を示す図である。
１ 二次元画像センサ
２ 比率算定手段
３ 一行平均化手段
４ 遮光板
５ 振動板
６ 第１の２値化回路
７ 第２の２値化回路
８ 選択手段
９ 前値保持回路
１０ 画素の行
１１ 第１の行
１２ 第２の行
１５ 計数手段
２１ 発光手段
２２ 受光素子
２４ 遮光板
２５ 振動板
３１ 発光手段
３２ 二次元画像センサ
３３ ２値化回路
３４ 計数回路
３５ 振動板
Claims (8)
- 【請求項１】 画素を第１の方向に配列した行の複数を
前記第１の方向と直角の第２の方向に配列した二次元画
像センサにおいて、端に位置する行を音声に応じて光量
が異なる音声入力行として用いることを特徴とする画像
センサ。 - 【請求項２】 前記音声入力行の受光面積は鋸状に変化
していることを特徴とする請求項１記載の画像センサ。 - 【請求項３】 前記音声入力行に隣接して内部に位置す
る行は音声に応じて光量が異ならない行であり、この行
の光量を前記音声入力行の光量の比較値として用いるこ
とを特徴とする請求項１記載の画像センサ。 - 【請求項４】 二次元画像センサ内の１行を音声振動に
応じて遮光し、その行と隣接する遮光されない行との相
間により音声を検出することを特徴とする音声入力機能
を有する装置。 - 【請求項５】 二次元画像センサと、前記画像センサの
端の第１の行を音声に応じて遮光面積が変化するように
遮光する手段と、前記第１の行と隣接しかつ遮光されな
い第２の行の出力と前記第１の行の出力との光量比を算
定する手段とを具備することを特徴とする音声入力機能
を有する装置。 - 【請求項６】 前記算定する手段の一行分の出力信号を
一行にわたって平均化する手段を具備することを特徴と
する請求項５記載の音声入力機能を有する装置。 - 【請求項７】 端の第１の行の受光面積が鋸状に変化す
る二次元画像センサと、前記第１の行を音声に応じて遮
光面積が変化するように遮光する手段と、前記第１の行
の出力および前記第１の行に隣接する遮光されない第２
の行の出力を“明”，“暗”の２値に変換する２値化回
路と、前記第２の行の２値化信号を選択指示入力としか
つ選択指示入力が“明”の時に選択される側に第１の行
の２値化信号を入力した選択手段と、前記選択手段の１
クロック前の出力値を保持しかつ出力を前記選択手段で
“暗”の時に選択される側に接続した前値保持回路と、
前記選択手段の出力を計数する計数手段とを具備するこ
とを特徴とする音声入力機能を有する装置。 - 【請求項８】 二次元画像センサと、前記画像センサの
端の第１の行を音声に応じて遮光面積が鋸状に変化する
ように鋸状の形状を有する遮光手段と、前記第１の行の
出力および前記第１の行に隣接する遮光されない第２の
行の出力を“明”，“暗”の２値に変換する２値化回路
と、前記第２の行の２値化信号を選択指示入力としかつ
選択指示入力が“明”の時に選択される側に第１の行の
２値化信号を入力した選択手段と、前記選択手段の１ク
ロック前の出力値を保持しかつ出力を前記選択手段で
“暗”の時に選択される側に接続した前値保持回路と、
前記選択手段の出力を計数する計数手段とを具備するこ
とを特徴とする音声入力機能を有する装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000104581A JP3450265B2 (ja) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | 画像センサおよびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000104581A JP3450265B2 (ja) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | 画像センサおよびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001292499A JP2001292499A (ja) | 2001-10-19 |
| JP3450265B2 true JP3450265B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=18618098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000104581A Expired - Fee Related JP3450265B2 (ja) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | 画像センサおよびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3450265B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7134343B2 (en) | 2003-07-25 | 2006-11-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Opto-acoustoelectric device and methods for analyzing mechanical vibration and sound |
-
2000
- 2000-04-06 JP JP2000104581A patent/JP3450265B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001292499A (ja) | 2001-10-19 |
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