JPH08166569A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JPH08166569A JPH08166569A JP6310196A JP31019694A JPH08166569A JP H08166569 A JPH08166569 A JP H08166569A JP 6310196 A JP6310196 A JP 6310196A JP 31019694 A JP31019694 A JP 31019694A JP H08166569 A JPH08166569 A JP H08166569A
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- Japan
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- light
- image pickup
- guide plate
- photodetector
- light beam
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型化および平面化を図る。
【構成】 光源と、この光源からの光線を走査する光線
走査手段と、この走査手段からの走査された光線の撮像
対象に対する反射光を導くための導光板と、この導光板
によって導かれた反射光を検出する光検出器と、この光
検出器から検出された前記撮像対象の画像を再構成する
手段とを具備する。
走査手段と、この走査手段からの走査された光線の撮像
対象に対する反射光を導くための導光板と、この導光板
によって導かれた反射光を検出する光検出器と、この光
検出器から検出された前記撮像対象の画像を再構成する
手段とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の撮像装置は、主にＣＣＤアレィセ
ンサを用いた受光面と、像を前記受光面に結像するレン
ズ光学系の大きく２つの要素から構成されている。しか
し、このような撮像装置を小型化、平面化する場合に、
結像光学系に必要な焦点距離の部分を原理的になくすこ
とが不可能とり、その薄型化、平面化が困難であった。
ンサを用いた受光面と、像を前記受光面に結像するレン
ズ光学系の大きく２つの要素から構成されている。しか
し、このような撮像装置を小型化、平面化する場合に、
結像光学系に必要な焦点距離の部分を原理的になくすこ
とが不可能とり、その薄型化、平面化が困難であった。
【０００３】一方、撮像装置のうち指紋撮像装置では、
直接小型化、平面化を狙ったものではないが、導光板を
用いたものが知られている〔井垣誠吾、矢作裕紀、江口
伸、新崎卓、”ホログラフィック指紋センサを用いた指
紋照合装置”、映像情報（Ｉ）、１９９０／２、ｐｐ．
３５〜４２、１９９０参照〕。
直接小型化、平面化を狙ったものではないが、導光板を
用いたものが知られている〔井垣誠吾、矢作裕紀、江口
伸、新崎卓、”ホログラフィック指紋センサを用いた指
紋照合装置”、映像情報（Ｉ）、１９９０／２、ｐｐ．
３５〜４２、１９９０参照〕。
【０００４】同文献では、レーザ光を光源として、ホロ
グラム素子と平板状の全反射を組み合わせた構成を採用
し、その動作原理は、レーザ光で照明された指紋からの
反射光を、その平板状の全反射導光板に導き、その平板
状の前記反射導光板に接して設置されたホログラム素子
を用いて、前記指紋からの反射光を取り出すとともにそ
の虚像を構成し、その虚像をレンズを用いて結像し撮像
している。
グラム素子と平板状の全反射を組み合わせた構成を採用
し、その動作原理は、レーザ光で照明された指紋からの
反射光を、その平板状の全反射導光板に導き、その平板
状の前記反射導光板に接して設置されたホログラム素子
を用いて、前記指紋からの反射光を取り出すとともにそ
の虚像を構成し、その虚像をレンズを用いて結像し撮像
している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した各撮
像装置は、そのいずれにおいても結像光学系を用いなけ
ればならず、その小型化および平面化の妨げになってい
た。
像装置は、そのいずれにおいても結像光学系を用いなけ
ればならず、その小型化および平面化の妨げになってい
た。
【０００６】それ故、本発明はこのような事情に基づい
てなされたものであり、その目的は、小型化および平面
化を図った撮像装置を提供することにある。
てなされたものであり、その目的は、小型化および平面
化を図った撮像装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【０００８】手段１．光源と、この光源からの光線を走
査する光線走査手段と、この走査手段からの走査された
光線の撮像対象に対する反射光を導くための導光板と、
この導光板によって導かれた反射光を検出する光検出器
と、この光検出器から検出された前記撮像対象の画像を
再構成する手段とを具備することを特徴とするものであ
る。
査する光線走査手段と、この走査手段からの走査された
光線の撮像対象に対する反射光を導くための導光板と、
この導光板によって導かれた反射光を検出する光検出器
と、この光検出器から検出された前記撮像対象の画像を
再構成する手段とを具備することを特徴とするものであ
る。
【０００９】手段２．手段１の構成において、光源およ
び光検出器はそれぞれ複数備えてなり、各光源の光はそ
れぞれ波長が異なるとともに、各光検出器もそれぞれ対
応する光源の波長に感応するものとなっていることを特
徴とするものである。
び光検出器はそれぞれ複数備えてなり、各光源の光はそ
れぞれ波長が異なるとともに、各光検出器もそれぞれ対
応する光源の波長に感応するものとなっていることを特
徴とするものである。
【００１０】手段３．手段１の構成において、前記光線
走査手段として液晶シャッタアレィを用いたことを特徴
とするものである。
走査手段として液晶シャッタアレィを用いたことを特徴
とするものである。
【００１１】手段４．手段１ないし３のうちいずれかの
構成において、前記光線走査手段として液晶シャッタア
レィを用いるとともに、この液晶シャッタアレィ自体を
導光板として用いることを特徴とするものである。
構成において、前記光線走査手段として液晶シャッタア
レィを用いるとともに、この液晶シャッタアレィ自体を
導光板として用いることを特徴とするものである。
【００１２】手段５．手段１の構成において、前記光線
走査手段は、光ファイバプレートあるいはマイクロレン
ズアレィを具備することを特徴とするものである。
走査手段は、光ファイバプレートあるいはマイクロレン
ズアレィを具備することを特徴とするものである。
【００１３】手段６．手段１の構成において、前記導光
板として薄膜導光板を用いたことを特徴とするものであ
る。
板として薄膜導光板を用いたことを特徴とするものであ
る。
【００１４】手段７．手段１ないし６のうちいずれかの
構成において、前記導光板として薄膜導光板を用いると
ともに、光検出器として薄膜光検出器を用いたことを特
徴とするものである。
構成において、前記導光板として薄膜導光板を用いると
ともに、光検出器として薄膜光検出器を用いたことを特
徴とするものである。
【００１５】手段８．手段１の構成において、前記光源
および光線走査手段として複数の光源をアレィ状に配置
したアレィ光源を用いることを特徴とするものである。
および光線走査手段として複数の光源をアレィ状に配置
したアレィ光源を用いることを特徴とするものである。
【００１６】
【作用】手段１の構成によれば、照明となる光線を光線
走査手段により走査し、撮像対象からの反射光を導光板
に導き撮像するため、従来のレンズを用いた撮像光学系
に比較して、薄型に構成できるようになる。また、比較
的高価な結像光学系が不要となり、安価に構成できるよ
うにもなる。さらに、光検出器は基本的には１個でよい
ので、このことからも安価に構成できるようになる。
走査手段により走査し、撮像対象からの反射光を導光板
に導き撮像するため、従来のレンズを用いた撮像光学系
に比較して、薄型に構成できるようになる。また、比較
的高価な結像光学系が不要となり、安価に構成できるよ
うにもなる。さらに、光検出器は基本的には１個でよい
ので、このことからも安価に構成できるようになる。
【００１７】手段２の構成によれば、光源および光検出
器に複数の波長を用いることによって、偽造防止、およ
び外光の影響の防止等を図れることができるようにな
る。さらに、多色化を実現でき、波長数を増加させるこ
とにより同時に走査できるビーム数を増加できて、高解
像度化が図れるようになる。
器に複数の波長を用いることによって、偽造防止、およ
び外光の影響の防止等を図れることができるようにな
る。さらに、多色化を実現でき、波長数を増加させるこ
とにより同時に走査できるビーム数を増加できて、高解
像度化が図れるようになる。
【００１８】手段３の構成によれば、薄板状の液晶光シ
ャッタアレィを用いることによって装置全体の小型化を
図ることができるようになる。
ャッタアレィを用いることによって装置全体の小型化を
図ることができるようになる。
【００１９】手段４の構成によれば、さらなる装置の小
型化を達成できる。
型化を達成できる。
【００２０】手段５の構成によれば、走査光源の指向性
を均一にでき、また、走査光線を撮像対象上に集光させ
ることで高解像度の撮像ができるようになる。
を均一にでき、また、走査光線を撮像対象上に集光させ
ることで高解像度の撮像ができるようになる。
【００２１】手段６の構成によれば、さらなる装置の小
型化を達成できる。
型化を達成できる。
【００２２】手段７の構成によれば、さらなる装置の小
型化を達成できる。
型化を達成できる。
【００２３】手段８の構成によれば、光源および光線走
査手段の集積化が図れるとともに、装置の薄型化が図れ
るようになる。
査手段の集積化が図れるとともに、装置の薄型化が図れ
るようになる。
【００２４】
【実施例】実施例１． 図１は、本発明による撮像装置の一実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【００２５】同図において、本装置は、光源１０３、光
線走査手段１０２（具体的には液晶を用いたシャッタ装
置）、導光板１０１、光検出器１０４を主要な要素とし
ている。
線走査手段１０２（具体的には液晶を用いたシャッタ装
置）、導光板１０１、光検出器１０４を主要な要素とし
ている。
【００２６】光源１０３からの光は、光線走査手段１０
２により細い光ビームに変換されるとともに空間的に走
査されるようになっている。その走査された光ビーム１
０９は撮像対象を１０８を照射し、その撮像対象１０８
から反射光を生じさせるようになっている。そして、そ
の反射光のうち一部の反射光１１０は導光板１０１内に
閉じ込められて進行し、最終的には前記導光板１０１に
当接して配置された光検出器１０４によって検出される
ようになっている。
２により細い光ビームに変換されるとともに空間的に走
査されるようになっている。その走査された光ビーム１
０９は撮像対象を１０８を照射し、その撮像対象１０８
から反射光を生じさせるようになっている。そして、そ
の反射光のうち一部の反射光１１０は導光板１０１内に
閉じ込められて進行し、最終的には前記導光板１０１に
当接して配置された光検出器１０４によって検出される
ようになっている。
【００２７】このような動作により、物体１０８からの
反射光強度の位置依存性を検出することができ、その情
報により物体１０８の画像を再構成できるようになる。
ここで、画像の再構成は制御回路１０６で行うようにな
っている。
反射光強度の位置依存性を検出することができ、その情
報により物体１０８の画像を再構成できるようになる。
ここで、画像の再構成は制御回路１０６で行うようにな
っている。
【００２８】前記光線走査手段１０２としては、たとえ
ば液晶ディスプレィ等に多く用いられているツィストネ
マチック型液晶シャッタアレィ装置、あるいは高速応答
が可能な強誘電性液晶シャッタアレィ装置等が用いられ
ている。このような液晶シャッタアレィ装置を用いた光
線の走査は、開いた画素の位置を一つ一つ順次ずらして
いく走査方式で実現させることができる。
ば液晶ディスプレィ等に多く用いられているツィストネ
マチック型液晶シャッタアレィ装置、あるいは高速応答
が可能な強誘電性液晶シャッタアレィ装置等が用いられ
ている。このような液晶シャッタアレィ装置を用いた光
線の走査は、開いた画素の位置を一つ一つ順次ずらして
いく走査方式で実現させることができる。
【００２９】導光板１０１は、撮像対象１０８からの反
射光の一部をその導光板１０１内に閉じ込めるために平
行平板型の形状をしている。また、その側面には反射膜
１１１を施して該側面からの信号光の漏れを防止してい
る。また、外光の影響を除くため遮光膜１１２を撮像対
象１０８の接する面の一部に施してある。この遮光膜１
１２は同装置において必ずしも必要となる構成となるも
のではないが、外光による弊害が特に問題となる場合に
おいて有効となる。
射光の一部をその導光板１０１内に閉じ込めるために平
行平板型の形状をしている。また、その側面には反射膜
１１１を施して該側面からの信号光の漏れを防止してい
る。また、外光の影響を除くため遮光膜１１２を撮像対
象１０８の接する面の一部に施してある。この遮光膜１
１２は同装置において必ずしも必要となる構成となるも
のではないが、外光による弊害が特に問題となる場合に
おいて有効となる。
【００３０】この導光板１０１の側面の一部には、導光
板１０１内に閉じ込められた物体１０８からの反射光を
取り出すための反射膜１１１の施されていない部分を設
け、その部分に光検出器１０４を当接させたた状態で配
置されている。この光検出器１０４は、撮像対象１０８
からの反射光が入力されることによってその反射光が電
気信号に変換され該電気信号を出力させるようになって
いる。
板１０１内に閉じ込められた物体１０８からの反射光を
取り出すための反射膜１１１の施されていない部分を設
け、その部分に光検出器１０４を当接させたた状態で配
置されている。この光検出器１０４は、撮像対象１０８
からの反射光が入力されることによってその反射光が電
気信号に変換され該電気信号を出力させるようになって
いる。
【００３１】そして、この光検出器１０４から得られた
電気信号は、増幅器１０５を介して制御回路１０６に入
力されるようになっている。
電気信号は、増幅器１０５を介して制御回路１０６に入
力されるようになっている。
【００３２】この制御回路１０６は、前記光走査手段１
１４も同時に制御できるように構成されており、前記光
検出器１０４から得られた信号に対して、光走査手段１
１４による光ビームの走査位置を対応づけできるように
なっている。
１４も同時に制御できるように構成されており、前記光
検出器１０４から得られた信号に対して、光走査手段１
１４による光ビームの走査位置を対応づけできるように
なっている。
【００３３】これにより、前記制御回路１０６では、撮
像対象１０８の反射光像を再画像化でき、これにより得
られた画像情報を表示装置１０７に出力して該画像を表
示できるようになっている。
像対象１０８の反射光像を再画像化でき、これにより得
られた画像情報を表示装置１０７に出力して該画像を表
示できるようになっている。
【００３４】次に、このように構成された撮像装置の動
作を図２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
作を図２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
【００３５】図２（ａ）の場合、撮像物体２０５が導光
板２０１に接しており、走査手段２０２で走査された入
射照明光２１０は直接に撮像物体を照明することにな
る。撮像物体２０５の反射光は等方的に散乱され図中２
０６に示すようにその指向性が球状のようになる。その
反射光において、その散乱角度が導光板の屈折率ｎ１と
その外側の媒質（ここでは空気）の屈折率ｎ０（ｎ１＞
ｎ０）できまる臨界角を超えた成分２０７は、前記導波
路２０１内で全反射することにより閉じ込められ、そう
でない反射光成分２０８は閉じ込められずに導光板２０
１から出射する。特に、前記閉じ込められた反射光成分
２０７は、最終的には光検出器２０４に到達して信号と
して出力される。
板２０１に接しており、走査手段２０２で走査された入
射照明光２１０は直接に撮像物体を照明することにな
る。撮像物体２０５の反射光は等方的に散乱され図中２
０６に示すようにその指向性が球状のようになる。その
反射光において、その散乱角度が導光板の屈折率ｎ１と
その外側の媒質（ここでは空気）の屈折率ｎ０（ｎ１＞
ｎ０）できまる臨界角を超えた成分２０７は、前記導波
路２０１内で全反射することにより閉じ込められ、そう
でない反射光成分２０８は閉じ込められずに導光板２０
１から出射する。特に、前記閉じ込められた反射光成分
２０７は、最終的には光検出器２０４に到達して信号と
して出力される。
【００３６】一方、図２（ｂ）の場合、走査光２１０が
媒質（空気の層、屈折率ｎ０）を介して物体２０５を照
明する場合であり、物体２０５からの反射光は前記同様
に等方向に散乱されるが、その反射光のうち導光板２０
１に入射した光線２０８は、原理的に全て導光板２０１
から出射してしまい、光検出機２０４に到達することは
ない。
媒質（空気の層、屈折率ｎ０）を介して物体２０５を照
明する場合であり、物体２０５からの反射光は前記同様
に等方向に散乱されるが、その反射光のうち導光板２０
１に入射した光線２０８は、原理的に全て導光板２０１
から出射してしまい、光検出機２０４に到達することは
ない。
【００３７】このことから、前述のように撮像物体２０
５が導光板２０１と接しているか、そうでないかで光検
出器２０４に到達する反射光強度が変化し、物体２０５
の凹凸の情報が画像化できることになる。すなわち、特
に指紋のような凹凸のある物体の撮像を可能とすること
ができるようになる。
５が導光板２０１と接しているか、そうでないかで光検
出器２０４に到達する反射光強度が変化し、物体２０５
の凹凸の情報が画像化できることになる。すなわち、特
に指紋のような凹凸のある物体の撮像を可能とすること
ができるようになる。
【００３８】さらに、図２（ａ）のように撮像物体２０
５が導光板２０５に接した場合において、さらに、その
接した面が、図２（ａ）の一部接している場合とは異な
り、全面で接している場合では、その物体の色や光学濃
度の位置依存性によって反射光強度が変化することにな
る。このような場合でも、光検出器に到達する反射光強
度は前述のように光線走査位置により変化し、その光線
走査位置と反射光強度の情報から、その物体像の画像化
を可能とすることができるようになる。
５が導光板２０５に接した場合において、さらに、その
接した面が、図２（ａ）の一部接している場合とは異な
り、全面で接している場合では、その物体の色や光学濃
度の位置依存性によって反射光強度が変化することにな
る。このような場合でも、光検出器に到達する反射光強
度は前述のように光線走査位置により変化し、その光線
走査位置と反射光強度の情報から、その物体像の画像化
を可能とすることができるようになる。
【００３９】なお、ここでの説明は、光走査手段による
光線の走査を２次元的に行う２次元画像の撮像を対象と
したが、これら限定されることはなく、光線を１次元的
に走査する１次元画像の撮像にも同じ原理が適用できる
ことはいうまでもない。
光線の走査を２次元的に行う２次元画像の撮像を対象と
したが、これら限定されることはなく、光線を１次元的
に走査する１次元画像の撮像にも同じ原理が適用できる
ことはいうまでもない。
【００４０】実施例２．図３は、本発明による撮像装置
の他の実施例を示す構成図である。
の他の実施例を示す構成図である。
【００４１】同図は、多色化および高機能化のための波
長多重化を可能とする実施例である。
長多重化を可能とする実施例である。
【００４２】同図において、３０１は導光板、３０２は
反射膜、３０３は光線走査手段、３０４、３０５、３１
０、３１１は、それぞれ光源１、光源２、光検出器１、
光検出器２を示しており、その光源および光検出器の波
長帯は互いに異なっている。また、３０６、３０７はそ
れぞれ光源１、光源２の光走査ビームを、また、３０
８、３０９は、それぞれ物体からの反射光を示してい
る。
反射膜、３０３は光線走査手段、３０４、３０５、３１
０、３１１は、それぞれ光源１、光源２、光検出器１、
光検出器２を示しており、その光源および光検出器の波
長帯は互いに異なっている。また、３０６、３０７はそ
れぞれ光源１、光源２の光走査ビームを、また、３０
８、３０９は、それぞれ物体からの反射光を示してい
る。
【００４３】３１３は外光であり、撮像に用いる波長帯
を、前記外光の波長帯と別の波長帯を用いることによ
り、外光の影響をなくすことができるようになる。
を、前記外光の波長帯と別の波長帯を用いることによ
り、外光の影響をなくすことができるようになる。
【００４４】上述した実施例では、制御回路１０６、増
幅回路１０５、表示装置１０７は省略されているが実施
例１と同様に備えられるものであり、しかも同様に動作
するようになっている。
幅回路１０５、表示装置１０７は省略されているが実施
例１と同様に備えられるものであり、しかも同様に動作
するようになっている。
【００４５】なお、上述した実施例では、２波長多重に
ついて示したものであるが、ｎ波長多重であっても適用
できることはいうまでもない。
ついて示したものであるが、ｎ波長多重であっても適用
できることはいうまでもない。
【００４６】実施例３．図４（ａ）、（ｂ）は、本発明
による撮像装置の他の実施例を示す構成図である。
による撮像装置の他の実施例を示す構成図である。
【００４７】同図は、光走査手段４０７として、レンズ
作用を有する光ファイバプレート（’ファイバーオプテ
ィックプレートとその応用’テレビジョン学会技術報
告、Vol.14、No.53、pp.1-6、IPL'9044、1990参照）、
あるいはマイクロレンズアレィ（’Shadowing効果を利
用したスパッタ膜形成’IONICS、Vol.20、No.9、ｐｐ21
-28、1994参照）を備えたものとなっている。
作用を有する光ファイバプレート（’ファイバーオプテ
ィックプレートとその応用’テレビジョン学会技術報
告、Vol.14、No.53、pp.1-6、IPL'9044、1990参照）、
あるいはマイクロレンズアレィ（’Shadowing効果を利
用したスパッタ膜形成’IONICS、Vol.20、No.9、ｐｐ21
-28、1994参照）を備えたものとなっている。
【００４８】図４（ａ）では、４０１は導光板、４０２
は反射膜、４０３は光ファイバプレート、４０４は光フ
ァイバのコア、４０５はクラッド、４０６は光ファイ
バ、４０７は走査手段、４０８は光源、４０９は走査照
明光、４１０は走査光の指向性、４１１は光検出器、４
１２は撮像対象を示す。
は反射膜、４０３は光ファイバプレート、４０４は光フ
ァイバのコア、４０５はクラッド、４０６は光ファイ
バ、４０７は走査手段、４０８は光源、４０９は走査照
明光、４１０は走査光の指向性、４１１は光検出器、４
１２は撮像対象を示す。
【００４９】ファイバプレート４０３は指向性を有した
光学系であり、その出射光の広がり角度はファイバ４０
６のＮＡ（開口値）値で決まる。従って、このファイバ
４０６を集積したファイバプレート４０３を用いること
により、走査光線４０９の回折による広がりを抑えるこ
とができ、撮像対象４１２のある一転に集中させること
が可能となる。したがって、本実施例において、前記フ
ァイバプレート４０３を用いることにより、隣接した光
走査ビームとの重なり部分を低減でき、より高解像度の
撮像が可能となる。
光学系であり、その出射光の広がり角度はファイバ４０
６のＮＡ（開口値）値で決まる。従って、このファイバ
４０６を集積したファイバプレート４０３を用いること
により、走査光線４０９の回折による広がりを抑えるこ
とができ、撮像対象４１２のある一転に集中させること
が可能となる。したがって、本実施例において、前記フ
ァイバプレート４０３を用いることにより、隣接した光
走査ビームとの重なり部分を低減でき、より高解像度の
撮像が可能となる。
【００５０】さらに、走査手段４０７として、たとえ
ば、液晶シャッタアレィ装置を用いた場合では、その液
晶シャッタアレィ装置のコントラスト比は、通常、光線
の入射角度依存性を有しており、本来希望しない角度か
らの光源光が入射した場合には、良好なシャッタ動作を
行わないことになる。このような場合では、走査光の迷
光が増加することになり、撮像画像のコントラスト比が
低下するといった問題も生じる。
ば、液晶シャッタアレィ装置を用いた場合では、その液
晶シャッタアレィ装置のコントラスト比は、通常、光線
の入射角度依存性を有しており、本来希望しない角度か
らの光源光が入射した場合には、良好なシャッタ動作を
行わないことになる。このような場合では、走査光の迷
光が増加することになり、撮像画像のコントラスト比が
低下するといった問題も生じる。
【００５１】このような光源光に対して指向性を有する
光走査手段を用いた場合においても、ファイバプレート
４０３を用いると、それ自体の指向性より本来希望しな
い角度からの照明光は遮断することができ、上記問題点
を解決することができる。
光走査手段を用いた場合においても、ファイバプレート
４０３を用いると、それ自体の指向性より本来希望しな
い角度からの照明光は遮断することができ、上記問題点
を解決することができる。
【００５２】図４（ｂ）は、本発明の他の実施例を示す
構成図である。同図において、４０２はマイクロレンズ
アレィを示す。
構成図である。同図において、４０２はマイクロレンズ
アレィを示す。
【００５３】このマイクロレンズァレィ４２０の作用
も、前記ファイバプレート４０３の動作と同様であり、
光線走査手段４０７からの走査光４０９の回折による広
がりを防止し、撮像対象４１２のある一転に集中させる
ことができるようになる。したがって、本実施例におい
て、隣接した光走査ビームとの重なり部分を低減でき、
より高解像度の撮像が可能となる。さらに、マイクロレ
ンレズアレィ４２０を用いると、走査光４０９と同一の
径およびピッチでレンズの配列が可能となり、効率の高
い集光が可能となる。
も、前記ファイバプレート４０３の動作と同様であり、
光線走査手段４０７からの走査光４０９の回折による広
がりを防止し、撮像対象４１２のある一転に集中させる
ことができるようになる。したがって、本実施例におい
て、隣接した光走査ビームとの重なり部分を低減でき、
より高解像度の撮像が可能となる。さらに、マイクロレ
ンレズアレィ４２０を用いると、走査光４０９と同一の
径およびピッチでレンズの配列が可能となり、効率の高
い集光が可能となる。
【００５４】実施例４．図５（ａ）、（ｂ）は、本発明
による撮像装置に用いられる導光板および光検出器を薄
膜技術を用いて構成した場合の実施例を示す図である。
による撮像装置に用いられる導光板および光検出器を薄
膜技術を用いて構成した場合の実施例を示す図である。
【００５５】同図（ａ）では、屈折率ｎ２の透明基板５
０２上に、屈折率ｎ１の導光薄膜５０４を堆積した例で
あり、その屈折率にはｎ１＞ｎ２の関係がある。また、
周囲の媒質の屈折眼率をｎ０（通常は空気）とすると、
ｎ１＞ｎ０の関係が成立していなければならない。そう
でないと、物体からの反射光を導光薄膜５０４内に閉じ
込めることができず、光検出器５０１で検出することも
できなくなるからである。
０２上に、屈折率ｎ１の導光薄膜５０４を堆積した例で
あり、その屈折率にはｎ１＞ｎ２の関係がある。また、
周囲の媒質の屈折眼率をｎ０（通常は空気）とすると、
ｎ１＞ｎ０の関係が成立していなければならない。そう
でないと、物体からの反射光を導光薄膜５０４内に閉じ
込めることができず、光検出器５０１で検出することも
できなくなるからである。
【００５６】光検出器５０１は薄膜を用いて構成した光
検出器であり、ｐ型半導体薄膜およびｎ形半導体薄膜、
あるいはｐ形半導体薄膜およびｉ型半導体薄膜、ｎ形半
導体薄膜を積層することによりフォトダイオードを構成
できる（M.Okamura,K.Kimura,S.Shirai,N.Yamauchi,'A
Light-Tranamitting Two-Dimensional PhotodetectorAr
ray Using a-Si pin Photodiodes and Poly-Si TFT's I
ntegrated on a Transparent Substrate',IEEE Trans.o
n Electron Devides,Vol.41,No.2,pp.180-185,1994参
照）。５０３は反射膜であり、誘電体多層膜、あるいは
金属膜で構成できる。
検出器であり、ｐ型半導体薄膜およびｎ形半導体薄膜、
あるいはｐ形半導体薄膜およびｉ型半導体薄膜、ｎ形半
導体薄膜を積層することによりフォトダイオードを構成
できる（M.Okamura,K.Kimura,S.Shirai,N.Yamauchi,'A
Light-Tranamitting Two-Dimensional PhotodetectorAr
ray Using a-Si pin Photodiodes and Poly-Si TFT's I
ntegrated on a Transparent Substrate',IEEE Trans.o
n Electron Devides,Vol.41,No.2,pp.180-185,1994参
照）。５０３は反射膜であり、誘電体多層膜、あるいは
金属膜で構成できる。
【００５７】図５（ｂ）は、導光板および光検出器の他
の実施例を示す図である。
の実施例を示す図である。
【００５８】同図において、導光薄膜５０４の周囲に薄
膜光検出器５０１を堆積することにより、上述した反射
膜５０４と同機能をもたせるようにしたものである。
膜光検出器５０１を堆積することにより、上述した反射
膜５０４と同機能をもたせるようにしたものである。
【００５９】さらに、本実施例に加えて、薄膜集積回路
技術（M.Okamura,K.Kimura,S.Shirai,N.Yamauchi,'A Li
ght-Tranamitting Two-Dimensional Photodetector Arr
ay Using a-Si pin Photodiodes and Poly-Si TFT's In
tegrated on a TransparentSubstrate',IEEE Trans.on
Electron Devides,Vol.41,No.2,pp.180-185,1994参照）
を用いれば、実施例１に記載した増幅回路１０５あるい
は制御回路１０６を透明基板５０２上に集積一体化する
ことができる。
技術（M.Okamura,K.Kimura,S.Shirai,N.Yamauchi,'A Li
ght-Tranamitting Two-Dimensional Photodetector Arr
ay Using a-Si pin Photodiodes and Poly-Si TFT's In
tegrated on a TransparentSubstrate',IEEE Trans.on
Electron Devides,Vol.41,No.2,pp.180-185,1994参照）
を用いれば、実施例１に記載した増幅回路１０５あるい
は制御回路１０６を透明基板５０２上に集積一体化する
ことができる。
【００６０】実施例５．図６は、本発明による撮像装置
の他の実施例を示す構成図てある。
の他の実施例を示す構成図てある。
【００６１】同図において、６０１は光源、６０２は入
射光線、６０３は撮像物体、６０４は物体からの反射
光、６０５は光検出器、６０６は反射膜、６１０は液晶
シャッタアレィである。また、この液晶シャッタアレィ
６１０は、液晶６２０、配向膜６２１、透明電極６２
２、ガラス基板６２３、偏光板６２４から構成される。
この液晶シャッタアレィ６１０全体の屈折率は、液晶６
２０の挟むガラス基板６２３の屈折率と液晶６２０の屈
折率でほとんど決まるが、この両者の値はほぼ等しい場
合が多く、それ自体１枚のガラス板のようにみなすこと
ができる。従って、この液晶シャッタアレィ自体が、導
光板の機能を兼用でき、装置全体の厚さをより薄型化で
きることになる。
射光線、６０３は撮像物体、６０４は物体からの反射
光、６０５は光検出器、６０６は反射膜、６１０は液晶
シャッタアレィである。また、この液晶シャッタアレィ
６１０は、液晶６２０、配向膜６２１、透明電極６２
２、ガラス基板６２３、偏光板６２４から構成される。
この液晶シャッタアレィ６１０全体の屈折率は、液晶６
２０の挟むガラス基板６２３の屈折率と液晶６２０の屈
折率でほとんど決まるが、この両者の値はほぼ等しい場
合が多く、それ自体１枚のガラス板のようにみなすこと
ができる。従って、この液晶シャッタアレィ自体が、導
光板の機能を兼用でき、装置全体の厚さをより薄型化で
きることになる。
【００６２】液晶シャッタ６１０の開いている部分は、
図６に示すとおりである。液晶シャッタ６１０の開閉動
作は、通常の液晶素子と同様に電圧のｏｎ／ｏｆｆで行
うようになっている。撮像対象６０３からの反射光は、
図のように反射され（同図では２方向に反射したとして
記載している）液晶シャッタ内を伝播する。反射光６０
４の伝播は液晶シャッタ内ではほぼ屈折率がガラスと同
一であることから、導光板と同様の機能を有するように
なる。
図６に示すとおりである。液晶シャッタ６１０の開閉動
作は、通常の液晶素子と同様に電圧のｏｎ／ｏｆｆで行
うようになっている。撮像対象６０３からの反射光は、
図のように反射され（同図では２方向に反射したとして
記載している）液晶シャッタ内を伝播する。反射光６０
４の伝播は液晶シャッタ内ではほぼ屈折率がガラスと同
一であることから、導光板と同様の機能を有するように
なる。
【００６３】実施例６．図７は本発明による撮像装置に
用いられる光源および光線走査手段の一実施例を示す斜
視図である。同図において、７０１は光源（１ユニッ
ト）、７０２は出射光ビーム、７０３は基板、７０４は
ｙ配線、７０５は光源アレィ駆動回路、７０６はｘ配
線、７０７は光源アレィ駆動回路を示している。
用いられる光源および光線走査手段の一実施例を示す斜
視図である。同図において、７０１は光源（１ユニッ
ト）、７０２は出射光ビーム、７０３は基板、７０４は
ｙ配線、７０５は光源アレィ駆動回路、７０６はｘ配
線、７０７は光源アレィ駆動回路を示している。
【００６４】基板７０３上に集積されたアレィ光源７０
１は、ｘ配線７０６およびｙ配線７０４を介した光源ア
レィ駆動回路７０５、７０７によって独立に駆動できる
ようになっている。
１は、ｘ配線７０６およびｙ配線７０４を介した光源ア
レィ駆動回路７０５、７０７によって独立に駆動できる
ようになっている。
【００６５】そして、前記アレィ光源としては、たとえ
ば面発光半導体レーザアレィが適用できる。この面発光
半導体レーザアレィは、たとえば文献（J.L.Jewell,J.
P.Harbison,A.Scherer,'Microlasers',Scientific Amer
ican,vol.265.no.5,pp.86-94,1991）において開示され
ている。このアレィ光源の走査は、発振するレーザの位
置を順次変更・走査することによって光線走査の機能を
もたせることができるようになる。
ば面発光半導体レーザアレィが適用できる。この面発光
半導体レーザアレィは、たとえば文献（J.L.Jewell,J.
P.Harbison,A.Scherer,'Microlasers',Scientific Amer
ican,vol.265.no.5,pp.86-94,1991）において開示され
ている。このアレィ光源の走査は、発振するレーザの位
置を順次変更・走査することによって光線走査の機能を
もたせることができるようになる。
【００６６】なお、光源としては、上述の面発光半導体
レーザに限定されることなく、たとえば発光ダイオード
等であってもよいことはいうまでもない。
レーザに限定されることなく、たとえば発光ダイオード
等であってもよいことはいうまでもない。
【００６７】このように構成した場合、撮像装置の薄型
化を達成させることができるようになる。
化を達成させることができるようになる。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による撮像装置によれば、小型化および平面化を
図ることができるようになる。
本発明による撮像装置によれば、小型化および平面化を
図ることができるようになる。
【図１】 本発明による撮像装置の一実施例を示す斜視
構成図である。
構成図である。
【図２】 図１に示した撮像装置の動作を説明するため
の説明図である。
の説明図である。
【図３】 本発明による撮像装置の他の実施例を示す側
面図である。
面図である。
【図４】 本発明による撮像装置の他の実施例を示す側
面図である。
面図である。
【図５】 本発明による撮像装置の他の実施例を示す側
面図である。
面図である。
【図６】 本発明による撮像装置の他の実施例を示す構
成図てある。
成図てある。
【図７】 本発明による撮像装置に用いられる光源およ
び光線走査手段の一実施例を示す斜視図である。
び光線走査手段の一実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】 １０１…導光板、１０２…光線走査手段、１０３…光
源、１０４…光検出器、１０５…増幅器、１０６…制御
装置、１０７…表示器。
源、１０４…光検出器、１０５…増幅器、１０６…制御
装置、１０７…表示器。
Claims (8)
- 【請求項１】 光源と、この光源からの光線を走査する
光線走査手段と、この走査手段からの走査された光線の
撮像対象に対する反射光を導くための導光板と、この導
光板によって導かれた反射光を検出する光検出器と、こ
の光検出器から検出された前記撮像対象の画像を再構成
する手段とを具備することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 光源および光検出器はそれぞれ複数備え
てなり、各光源の光はそれぞれ波長が異なるとともに、
各光検出器もそれぞれ対応する光源の波長に感応するも
のとなっていることを特徴とする請求項１記載の撮像装
置。 - 【請求項３】 前記光線走査手段として液晶シャッタア
レィを用いたことを特徴とする請求項１記載の撮像装
置。 - 【請求項４】 前記光線走査手段として液晶シャッタア
レィを用いるとともに、この液晶シャッタアレィ自体を
導光板として用いることを特徴とする請求項１ないし３
記載のうちいずれか記載の撮像装置。 - 【請求項５】 前記光線走査手段は、光ファイバプレー
トあるいはマイクロレンズアレィを具備することを特徴
とする請求項１記載の撮像装置。 - 【請求項６】 前記導光板として薄膜導光板を用いたこ
とを特徴とする請求項１記載の撮像装置。 - 【請求項７】 前記導光板として薄膜導光板を用いると
ともに、光検出器として薄膜光検出器を用いたことを特
徴とする請求項１ないし６記載のうちいずれか記載の撮
像装置。 - 【請求項８】 前記光源および光線走査手段として複数
の光源をアレィ状に配置したアレィ光源を用いることを
特徴とする請求項１記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6310196A JPH08166569A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6310196A JPH08166569A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08166569A true JPH08166569A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=18002335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6310196A Pending JPH08166569A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08166569A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000207535A (ja) * | 1999-01-20 | 2000-07-28 | Sharp Corp | 画像読取装置 |
-
1994
- 1994-12-14 JP JP6310196A patent/JPH08166569A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000207535A (ja) * | 1999-01-20 | 2000-07-28 | Sharp Corp | 画像読取装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040123 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040203 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040405 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050105 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050303 |
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