JPH02291931A - カラーセンサ - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、主にＶＴＲカメラに使用されるホワイトバ
ランス検出用のカラーセンサに関する。

（口）従来の技術 従来この種のカラーセンサにおいては、ホワイトバラン
スを凋整するために第４図に示すように透明基［Ｓの上
に光の三原色（赤色、緑色及び青色）のカラーフィルタ
ーＩＲ．Ｇ．Ｂを形成し、それら介してそれぞれ受光素
子Ｄｒ，Ｄｇ．Ｄｂで光を険知し、用途に応じて光の色
相判定を行うようにしていろ。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のこのようなカラーセンサにおいて
は、フィルター膜の材料として顔料や染料が使用され、
これらはいずれら有機物質であり、フィルター膜形成処
理方法は簡便であるが、その膜形成時に膜厚にバラツキ
を発生する。また、顔料とか染料は入手時のロフトの差
異に上っても微妙に色相とか粘度に違いがあり、その結
果、作成したフィルター嘆の光学特性にバラッキをきた
す。

さらに、顔料や染料は、有機物質で構成されているため
、紫外線、熱あるいは湿度によって影響を受け経年変化
を生じて、フィルターとしての光学特性に変動を来すと
いう問題がある。

また特定の可視光に対し透明な結晶を用いて、放射損傷
またはドーピングを行い吸収帯を作り、カラーフィルタ
とする方法も考えられるが、目的に合った波長域のみを
吸収または散乱さ什ることは、光の照射時や昇温時に、
結晶母材中のカラーセンターが拡散を起こし、光学特性
を失う危険性がある。

この発明はこのような事情を考慮してなされた乙ので、
分散型分光器を使用することにより光学特性か安定し、
信頼度の高い測定結果を得ることができるカラーセンサ
を提供するものである。

（二）課題を解決するための手段 この発明は入射する光を波長に対応して分散する分散型
分光器と、分散型分光器によって分散されｒこ尤の内の
曳数の所定波長の光をそれぞれ受光して出力する光検出
手段とを備え、分散型分光器に入射する光の色を光検出
手段の出力によって測定することを特徴とするカラーセ
ンサである。

この発明の分散型分光器には当該分野で公知の分光器を
使用することができ、光を少なくとも三原色に分散させ
る分光器であればいずれでもよい。

また、この分光器は光透過型でも光反射型でもよい。具
体的には、プリズムや回折格子などを使用することがで
きる。この発明の光検出手段は、分散型分光器によって
分散されｒこ光のうちの赤色、緑色及び青色の波長を有
する光の光路にそれぞれ設置され、受光した光を電気信
号として検出するしのであることが好ましい。

（ホ）作用 分散型分光器に光が入射すると、分散型分光器はその光
を波長に対応して分散させる。そして、複数の所定波長
の光がそれぞれ光検出手段に受光されると、所定波長の
光に対応する光の強さが光検出手段から出力される。従
って、分散型分光器に入射する光の成分が光検出手段の
出力から測定される。なお、この発明のカラーセンサに
おいては光路に全く有機物を使用していないので光学特
性が安定し、信頼度の高い測定値が得られる。

（へ）実施例 以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。これによってこの発明が限定されるものではない。

この発明の実施例をまず第１図を用いて説明する。外来
光（平行光線が望ましい）がスリットビッチＰの透過型
回折スリットＳで分光されて、赤色Ｒ．緑色Ｇ及び青色
日の各スペクトル集団に分離されろ。回折スリットＳか
ら一定の距離Ｌたけ離したスクリーンＫ上において、各
スペクトルに対応させて設けられた受光素子Ｄｒ．Ｄｇ
，Ｄｂによって各スペクトル強度の検出が行われる。外
来光が平行光線で無い場合には、スリットＳの手前にた
とえばコリメートレンズを設けてコリメート化する必要
がある。また、距離Ｌにより、受光素子配置間隔ｄ＋，
ｄｔ及び各波長のスクリーンＫ上での回折位置、つまり
、光軸Ｙから各受光素子Ｄｒ．ｔ）ｇ．Ｄｂまテノ距離
Ｘｌ，Ｘ２及びＸ３か決定される。従って、受光素子の
設置可能な寸法余裕度（受光素子配置間隔ｄ，，ｄｔの
大きさ）から判断して、距離Ｌ及びスリットピッチＰが
決定される。

第１表は、これを決定する為に作成されたものであり、
スリットビッチＰ（μｍ）と回折角（ｄｅｇ）と距離Ｌ
（ス−Ｊ）とから与えられる距離ＸＩ（ａｍ）、Ｘ　２
　（ａｍ）　，　Ｘ　３　（ｉｍ）を示していろ。なお
、第１表においては、受光素子Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂにそれ
ぞれ受光される光の波長を０．７０００μｍ（赤），０
．５４６１μｌＩ１（緑），　０．４３５ｈａ（青）と
していろ。また、光の回折には１次、２次・・・・・・
と高次の回折があるが、この実施例では、強度の点で圧
倒的に大きい１次のみを使用し、第１表における回折次
数もすべて１次としている。この表からわかるようにＬ
＝ｌＯｍｍとした場合、Ｐ＝３〜５μｍ程度の回折格子
を用いると、！■程度の受光素子配置間隔ｄ１，ｄ，が
確保される。実用的には、スリットピッチＰ　＝　０　
．　５〜２０ｎ＋の回折洛子を使用しし＝Ｏ．１〜５０
ｚｘ程度に設定することが好ましい。スリットＳとスク
リーンＫの間にコンデンサーレンズを配置しても良いが
、この実施例では省略した。

第２図は、第１図の透過型スリットＳ１の代わりに反射
型スリットＳ２を用いた構成を示しており、第３図は回
折格子の代わりにプリズムを用いた実施例を示す。いづ
れの場合ら、受光素子で光を検出する前段階で分光を行
っておくという点で同じである。

第１表 （ト）発明の効果 この発明によれば、有機物て形成されるフィルターを使
用しないので、光学特性が均一で経年変化が少なく、信
頌変の高いカラーセンサが提洪される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す構成説明図、第２
図および第３図はこの発明の他の実施例を示す構成説明
図、第４図は従来例を示す構成説明図である。 Ｓｔ・・・・・・回折洛子、Ｋ・・・・・・スクリーン
、Ｄｒ．Ｄｇ．Ｄｂ・・・・・・受光素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入射する光を波長に対応して分散する分散型分光器
   と、分散型分光器によって分散された光の内の複数の所
   定波長の光をそれぞれ受光して出力する光検出手段とを
   備え、分散型分光器に入射する光の色を光検出手段の出
   力によって測定することを特徴とするカラーセンサ。