JPH0478261A - 画像読取装置 - 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） この発明は３色成分の分解された光学像情報を１つの１
次元カラーイメージセンサを用いて画像信号に変換する
画像読取装置に関する。

（従来の技術） カラー画像を３色成分に分解し、各色成分の強度分布を
光学像記録媒体に記録することで、高画質・高解像度の
画像情報記録を行なう技術は知られている（特開昭８３
−１６８５３１号公報）。

このようにして記録された画像情報から電気的な画像信
号を得る画像読取装置として、読出し光の照射によって
再生される各色成分毎の光学像に対応させる３つのイメ
ージセンサを備える構成が考えられるが、各センサの位
置合せが困難であり、また、個々のイメージセンサの感
度バラツキが問題となる。１つのイメージセンサで各色
成分の光学像を順次読取る構成が考えられるが、この場
合は３色のすべてを一時記憶させるためのフレームメモ
リの量が大となる。

そこで、読出し光の照射によって再生される各原色成分
毎の光学像を光学的に合成して、１つのカラーイメージ
センサで読取る構成が考えられる。

第７図はこのような用途に適するイメージセンサの構造
図で、ａは模式平面図、ｂは受光部を下側にした状態の
模式側断面図である。この図は、５０００画素３段構成
のカラーＣＣＤ　１次元イメージセンサを示したもので
、このイメージセンサＳは赤、緑、青の３列の受光部Ｐ
ＤＲ，ＰＤＧ。

ＰＤＢを備える。各受光部ＰＤＲ，ＰＤＧ。

ＰＤＢは１０数ミクロン間隔で配設され、それぞれ５０
００画素の受光素子が配列されている。なお、図中の符
号Ｔはリード端子である。

（発明か解決しようとする課題） 各受光部ＰＤＲ，ＰＤＧ、ＰＤＢは１０数ミクロン間隔
で配設されているため、第６図に矢印Ａで示す副操作方
向に対する各列の読出し位置にズレを生しる。そこで、
従来の画像読取装置ではイメージセンサＳの出力信号を
ラインメモリ等へ人力し、電気的に各色信号の取り出し
タイミングを合わせることで画ズレを補正していた。

この発明はこのような画ズレ補正のための信号処理回路
を不要にした画像読取装置を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するためこの発明に係る画像読取装置は
、３色成分に分解されたそれぞれの光学像を、１次元カ
ラーイメージセンサの各色成分受光部の配設間隔分ずら
せて結像させる補正合成光学系を備えたことを特徴とす
る。

（作用） 補正合成光学系は各色成分の光学像を１次元カラーイメ
ージセンサの各原色成分受光部の配設間隔分ずらせて結
像させるので、副走査方向に対して信号の取り出しタイ
ミングを調節することなく、画ズレのない画像信号を得
ることができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図はこの発明に係る画像読取装置の模式構造を示す
斜視図である。

画像読取装置１は、記録媒体ＲＭへ読出し光ＷＲを照射
する図示しない読出し光源と、補正合成光学系２および
１次元カラーイメージセンサ（以下イメージセンサと記
す）３を備える。

イメージセンサ３は、赤、緑、青の受光部３Ｒ，３Ｇ、
３Ｂが所定の間隔Ｌ（例えば１０数μｍ）で配設された
ＣＣＤイメージセンサを用いる。

補正合成光学系２は、補正合成プリズム４および結像用
レンズ５からなり、記録媒体２に互いに独立に記憶され
ている各原色成分毎の光学像ＩＲ，ＩＧ、ＩＢを、イメ
ージセンサ３の各受光部３Ｒ，３Ｇ、３Ｂの配設間隔し
たけずらせて結像させるよう構成している。

第２図は補正合成プリズムの平面図である。

この補正合成プリズム４は、図の左側から赤、緑、青の
光源から入射される光によって読出した像ＰＲ，ＰＧ、
ＰＢをその順序を変更しないて、かつ、各色成分を所定
間隔ＬＰだけずらして合成するものである。この補正合
成プリズム５は、全反射面Ｍｒを有し入射赤色光の光路
中に設けられたプリズムＰｒと、全反射面Ｍｂを有し入
射青色光の光路中に設けられたプリズムｐｂと、赤色光
を反射し緑色光および青色光を透過するダイクロイック
ミラー面ＤＲＭと、青色光を反射し緑色光と赤色光を透
過するダイクロイックミラー面ＤＢＭとを直交させて構
成したプリズム形態のタイクロイックミラーＤＰから構
成している。

なお、記録媒体ＲＭに記憶されている各色成分の配列順
序と、イメージセンサ３の各色成分の受光部の配列順序
が逆の場合は、第３図に示す補正合成プリズム１４を用
いて赤成分Ｒと青成分Ｂの結像位置を入れ替えることが
できる。

なお、第１図に示した補正合成光学系２は補正合成プリ
ズム４を用いて各色成分の画像ＩＲ。

ＩＧ、ＩＢを所定間隔ＬＰだけずらせて合成し、これを
結像用レンズ５を介してイメージセンサ３の受光部へ、
その受光部３Ｒ，３Ｇ、３Ｂの配設間隔したけずらせて
結像させるものである。

また、第１図に示した画像読取装置１において、白色光
源からの読出し光を用いる場合は、記録媒体ＲＭの前面
もしくは後面に各色成分の画像ＩＲ，ＩＧ、ＩＢに対応
させて色フィルタを設けてもよい。なお、色フィルタは
補正合成プリズム４側に設けてもよい。

次に、記録媒体ＲＭの構成およびこの記録媒体ＲＭに対
する光学像の記録方法について説明する。

第４図は第１図に示した記録媒体およびその記録系の基
本構成を示す説明図である。

第４図Ａ〜Ｄにおいて、０は被写体、ＴＬは撮像レンズ
、ＲＭは記録媒体、ＢＰＩは透明基板（例えはガラス基
板）、ＭＣは基板、Ｅｔｌは透明電極、Ｅｔ２は電極、
ＰＣＬは光導電層部材、ＣＭＬは記録媒体ＲＭにおける
記録層部材、Ｅは電源、ＰＳは光学シャッタ、ｓｗはス
イッチ（電圧シャッタ）、Ｒは抵抗、ＷＨは書込みヘッ
ドである。

第４図Ａ〜Ｃに示す記録媒体ＲＭは、記録層部材ＣＭＬ
として光変調層部材が使用されており、また、第４図り
に示す記録媒体ＲＭは記録層部材ＣＭＬとして電荷保持
層部材が使用されている。

光変調層部材としては、印加された電界によって光学的
な性質が変化し、かつ、その変化の状態は電界印加時だ
けに生じる材料（例えばニオブ酸リチウム、液晶、高分
子一液晶複合膜、ＰＬＺＴ）を用いたり、印加された電
界の強度分布を光学的な性質の変化の形態として記憶し
、それに一定の強度分布を有する光が与えられた場合に
、記憶した内容に応した強度分布を示す光を生ずる材料
（例えば、高分子一液晶複合膜、液晶、散乱型のＰＬＺ
Ｔ）などを用いる。

電荷保持層部材としては、例えば、高い電気抵抗値を示
す材料膜で構成したもの、もしくは、高い電気抵抗値を
示す材料膜中に電荷保持用の粒子を分散させたものを用
いることかできる。

また、第４図ＡおよびＤに示した記録媒体ＲＭは、基板
ＭＣと電極Ｅｔ２と記録層部材ＣＭＬとを積層したもの
であり、第４図Ｂに示した記録媒体ＲＭは基板ＭＣと電
極Ｅｔ２と記録層部材ＣＭＬと絶縁層ＩＬとを積層した
ものであり、第４図Ｃに示した記録媒体ＲＭは基板ＭＣ
と電極Ｅｔ２と記録層部材ＣＭＬと光導電層部材ＰＣＬ
と透明電極Ｅｔｌと基板ＢＰＩとを積層したものである
。

第４図Ａ−Ｄにおいて、透明電極Ｅｔｌと電極Ｅ七２と
の間にスイッチＳＷを介して電源Ｅを接続して、このス
イッチＳＷをオン状態にすることにより、透明電極Ｅｔ
ｌと電極Ｅｔ２との間に所定の電界を印加する。このス
イッチｓｗは、記録媒体ＲＭの記録条件に合わせて開閉
制御し、また、被写体０からの光量を光学的なシャッタ
Ｐｓを用いて制御することで、良好な露光条件で被写体
０の撮像を行なうことができる。

また、書込みヘッドＷＨは、基板ＢＰＩに透明Ｎ極Ｅｔ
ｌと光導電層部材ＰＣＬとを積層しており、被写体０の
光学像は光学的シャッタｐｓが開放状態のとぎに撮像レ
ンズＴＬにより透明電極Ｅｔｌを介して光導電層部材Ｐ
ＣＬに結像されるよう構成している。なお、第４図Ａ、
ＢおよびＤに示す各記録系においては、光導電層部材Ｐ
ＣＬは基板ＢＰ１および透明電極Ｅｔｌとともに書込み
ヘッドＷＨに設けており、この書込みヘッドＷＨおける
光導電層部材ＰＣＬは、記録媒体ＲＭに対面させて配置
している。第４図Ｃに示す記録系は、光導電層部材ＰＣ
Ｌを記録媒体ＲＭの構成部材の１つとして用いている。

光導電層部材ＰＣＬは、その一方の端面に高精細度の光
学像が与えられた場合に、適当な強度の電界印加状態で
、他方の端面に対して高精細度の電界像を発生させるこ
とができる材料（例えはアモルファス・シリコン）を用
いる。透明基板ＢＰＩおよび透明電極Ｅｔｌ　（例えば
Ｉ　Ｔｏ）は、撮像の対象である光情報の波長帯を透過
させるものを用いる。

以上の構成であるから、スイッチＳＷをオン状態にし、
透明を極Ｅｔｌと電極Ｅｔ２の間に所定の電圧を印加し
た状態で、光導電層部材ＰＣＬに結像された被写体Ｏの
光学像に対応する記録を記録媒体ＲＭの記録層部材ＣＭ
Ｌに対して行なうことができる。すなわち、撮像レンズ
ＴＬを介して被写体Ｏからの光束が光学的なシャッタＰ
Ｓを通過した後に透明電極Ｅｔｌを透過して光導電層部
材ＰＣＬに入射して結像すると、光導電層部材ＰＣＬの
電気抵抗値はそれに入射して結像した光束の光量に応じ
て変化して、光導電層部材ＰＣＬの各部の電気抵抗値は
被写体の各部の光量に対応して変化している状態になる
。

光導電層部材ＰＣＬを書込みヘッドＷＨに設けた場合、
もしくは、光導電層部材ＰＣＬを記録媒体ＲＭに設けた
場合でも、その光導電層部材ＰＣＬに対しての記録の対
象にされている情報を有する光が与えられた時に、光導
電層部材ＰＣＬの各部の電気抵抗値が、記録対象の光に
対応して変化することは同根であり、光導電層部材ＰＣ
Ｌにおける透明電極Ｅｔｌを設けていない方の面には光
導電層部材ＰＣＬの各部の電気抵抗値の変化に応じた電
荷量の分布が生じて、光導電層部材ＰＣＬに生じた電荷
量の分布（電荷像）と対応する電界が光導電層部材ＰＣ
Ｌと対向配置した部材に与えられる。

記録媒体ＲＭに電荷像を記録するに際し、光導電層部材
ＰＣＬと記録用部材との間に間隙がある場合には、記録
用部材に対する電荷像の形成は放電によってなされる。

第４図Ｂに示す記録系においては、記録層部材ＣＭＬと
している用いられている光変調材層部材に積層されてい
る絶縁層ＩＬに放電によって電荷像が形成される。第４
図りに示す記録系においては、記録層部材ＣＭＬとして
用いられている電荷保持層部材に放電によって電荷像が
形成される。

第４図Ａ−Ｃに示した記録系で記録した記録媒体ＲＭか
らの画像情報の読出しは、記録層部材ＣＭＬを散乱型の
光変調材料で構成した光変調層部材の場合には、画像情
報の記録領域に読出し光を照射することによって目視で
きる画像を直ちに再現できる。記録層部材ＣＭＬが複屈
折型もしくは旅先形等の光変調材料で構成した場合は、
記録媒体ＲＭの画像情報記録領域に直線偏光の読出し光
を入射し、記録媒体ＲＭから出射した光を検光子を通過
させることにより目視できる画像を再現する。

次に、記録媒体ＲＭに原色に分解した光学像を書込み方
法について説明する。

第５図は３色分解記録装置の模式構造図である。

この３色分解記録装置２０は、撮像レンズＬと、３色分
解光学系２１と、第４図に示した記録系および記録媒体
ＲＭからなる。

３色分解光学系２１は、赤色光を反射し緑色光と青色光
とを透過するダイクロイックミラー面（Ｒ面）と、青色
光を反射し緑色光と赤色光とを透過するダイクロイック
ミラー面（Ｂ面）とを直交させて構成したプリズム形態
のダイクロイックミラーＤＰと、全反射面Ｍｒを有し赤
色光の光路中に設けたプリズムＰｒと、全反射面Ｍｂを
有し青色光の光路中に設けたプリズムＰｂとから構成し
ている。した°がって、被写体０の光学像を３色に分解
して同一平面内で近接して一直線上に結像させ、各結像
Ｊｒ、Ｉｇ、Ｉｂを第４図に示した記録媒体および記録
系ＷＨ，ＲＭを用いて記録することができる。

以上のようにして記録された各色成分の光学像を補正合
成光学系２を介してイメージセンサ１の各受光部３Ｒ，
３Ｇ、３Ｂの配設間隔したけずらせ一結像させることに
より、イメージセンサ１を第１図の矢印Ａに示す方向へ
副走査すれば、読取り誤差のない映像信号を得ることが
できる。

第６図はカラーフィルム等に記録されているカラー画像
の画像読取装置の構成図である。

この画像読取装置３０は第５図に示した３色分解光学系
２１と、補正合成光学系２と、イメージセンサ３および
光源３１とを備える。光源３２からの光は、カラーフィ
ルム等のカラー媒体３１を通り、３色分解光学系２１で
赤、緑青の各色成分に分解さねた後、補正合成光学系２
を介してイメージセンサ３の各受光部３Ｒ，３Ｇ、３Ｂ
の配設間隔したけずらして合成される。なお、３色分解
光学系２１と補正合成光学系２は、図示のように一体と
なった光学ブロックでもよい。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明に係る画像読取装置は、３
色成分に分解した各光学像を１次元イメージセンサの各
原色成分受光部の配設間隔分ずらせて結像させる補正合
成光学系を備えたので、画ズレ補正のための信号処理回
路等を設けることなく画ズレのない映像信号を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る画像読取装置の模式構造を示す
斜視図、第２図補正合成プリズムの平面図、第３図は他
の補正合成プリズムの平面図、第４図は記録媒体および
記録系の基本構成を示す説明図、第５図は３色分解記録
装置の模式構造図、第６図はカラー画像読取装置の模式
構造図、第７図はイメージセンサの構造図である。 １．３０・・・画像読取装置、２・・・補正合成光学系
、３・・・イメージセンサ、４・・・補正合成プリズム
、５・・・結像用レンズ、ＲＭ・・・記録媒体、ＷＬ・
・・読比し光。 特許出願人　　日本ビクター株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　３色成分の各受光部が所定の間隔で配設されている１
   次元カラーイメージセンサを用いて画像を読取る装置に
   おいて、３色成分に分解されたそれぞれの光学像を前記
   受光部の配設間隔分だけずらせて結像させる補正合成光
   学系を備えたことを特徴とする画像読取装置。