JPH09224118A - 収差補償付きフォトセンサ・アレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光学系の収差をフォトセンサ・アレイの構造に
よって補償する。 【構成・作用】例えば像面湾曲に対しては、フォトセン
サ・アレイを平面上に形成する代りに、像面の湾曲に沿
わせる。また、倍率の色収差に対しては、三原色の各色
担当のセンサ・アレイ毎にセンサ素子間の隙間を調節す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は全般的には、フォト
センサ・アレイに関し、詳細には光収差や照明の非一様
性を補償するようにフォトセンサ・アレイ設計を変更す
ることに関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】イメージ・スキャナ、ビデ
オ・カメラ、ディジタル・カメラまたある種のコピー機
は、光学系を使用して感光素子のアレイ上に画像を形成
する。フォトセンサ・アレイ及びそれに関連する電子回
路は光を電子信号に変換し、次いでこの電子信号がディ
ジタル化され、記録、またはコンピュータへのディジタ
ル送信、または印刷に適したフォーマットに変換され
る。ある種の結像システムでは、各感光素子が比較的狭
い帯域の波長を有する光を受け取るように、画像からの
光がビーム・スップリッタまたはフィルタ構造を通過す
る。他の結像システムでは、各感光素子がまずある色の
光を受け取り、次いで他の色の光を受け取り、以下同様
なことが繰り返されるように、画像からの光が順次フィ
ルタ処理される。

【０００３】光学系の設計に使用される方程式の多く
は、近軸領域と呼ばれる光軸の非常に近くの領域に関し
てしか正確ではない。一般に、光学系は様々な収差を有
し、そのため、ある種の光線は理想的な近軸式から逸脱
する。このような収差にはたとえば、球面収差、非点収
差、コマ、像面湾曲、歪曲、色収差、ラテラル・カラー
(lateral color)が含まれる。これらの収差はレンズの
みに限られるわけではなく、鏡、色分離器、フィルタ、
ガラス板、あるいはその他の光屈折要素、光反射要素ま
たは光透過要素から生じる。通常、光学収差に対する補
正は、光学系内で行われる。たとえば、球面収差はダブ
レット、すなわち正のレンズと負のレンズが接着された
ものによって改善することができる。同様に、色収差の
互いに反対の符号を有する光学要素のダブレットは色収
差を部分的に補正することができる。

【０００４】電子イメージングの解像度及び精度を向上
させる必要があり、そのため、センサ・アレイ上に画像
を形成する光学系内の収差の補正を向上させる必要があ
る。光の非一様な透過、反射、吸収を補償し、非一様な
照明を補償することも一般に必要である。更に、電子イ
メージングで使用されるシステムのコスト、寸法及び複
雑さを低減させることも一般に必要である。

【０００５】本発明に特に関係する３種の光収差があ
る。第１の収差は歪曲である。歪曲では、画像平面上の
軸外点の画像が理想的な位置よりも軸から遠くあるいは
軸に近くなる。図１（Ａ）ないし（Ｃ）は２種類の歪曲
を示す。図１（Ａ）は、理想的な正方形のグリッドを含
む画像を示す。図１（Ｂ）は、理想的な位置よりも軸に
寄った軸外点を有するレンズによって結像され、そのた
め凹状の縁を有する画像がもたらされた（糸巻形歪曲）
図１（Ａ）のグリッドを示す。図１（Ｃ）は、理想的な
位置よりも軸から遠い軸外点を有するレンズによって結
像され、そのため凸状の縁を有する画像がもたらされた
（樽形歪曲）図１（Ａ）のグリッドを示す。

【０００６】図２は、本発明に特に関係する第２の収差
を示す。これは実際には、いくつかの別々の収差である
が、本出願では一括して扱う。これらの別々の収差はす
べて焦点面に関与している。レンズでは、軸外画像が平
面内に位置することはめったにない。「非点収差」とい
う用語は、第１の平面（タンジェンシャル平面）内の光
線が合焦する位置のレンズからの距離と、第１の平面に
垂直な第２の平面（サジタル平面）内の光線が合焦する
位置のレンズからの距離が異なる効果を表現するために
使用される。非点収差がない場合でも、焦点面は非平面
になる傾向がある。この全体的な効果は像面湾曲と呼ば
れる。また、焦点面は各波長毎に異なる。「長手方向
（つまり軸方向）色収差」という用語は、像面側焦点
（面）が波長に依存する条件を表現するために使用され
る。一般に、光学材料の屈折率は波長が長い場合よりも
波長が短い場合の方が高く、そのため短い波長の光は長
い波長よりもレンズの近くに合焦する。図２で、レンズ
２００は第１の波長（たとえば、赤）を有する第１の光
線２０２を、点２０４で合焦するような角度で屈折させ
る。光線２０６は光線２０２よりも短い波長（たとえ
ば、青）を有し、レンズ２００により近い点２０８で合
焦する。焦点２０４及び２０８は光軸上にある。像面湾
曲のために、光軸から外れた赤色光の焦点は非平面表面
２１０に沿って配置される。同様に、青色光の焦点は異
なる非平面表面２１２に沿って配置される。

【０００７】長手方向（つまり軸方向）色収差を改善す
る１つの手法は、３つの別々のセンサ・アセンブリをそ
れぞれ、わずかに異なる焦点距離に設けることである。
この手法では、別々のアセンブリを厳密に位置合わせし
取り付ける必要がある。その代わりの手法が米国特許第
５０４０８７２号で教示されている。米国特許第５，０
４０，８７２号の一実施例では、複数の非平面（段付き
の）表面を有する追加の透明板が光路内に配置され、そ
れによって、各色はわずかに異なる厚さの追加の透明板
を通過する。

【０００８】図３は、本発明に特に関係する第３の収
差、すなわちラテラル・カラー（つまり倍率色収差）を
示す。ラテラル・カラーでは、倍率が波長に依存する。
短い波長の方が長い波長よりも屈折されやすいので、短
い波長はより軸の方へ傾けられ、そのため、長い波長よ
りも短い波長の方が倍率が小さくなる。図３で、レンズ
３００は第１の波長（たとえば、赤）の光線３０２を屈
折させ、それによって第１の画像高３０４をもたらす。
レンズ３００は、より短い波長（たとえば、青）を有す
る光線３０８を屈折させ、第１の画像高３０４よりも小
さな第２の画像高３０６をもたらす。

【０００９】ラテラル・カラー（つまり倍率色収差）を
改善する１つの手法は米国特許第５，４０６，０６６号
で教示されている。米国特許第５，４０６，０６６号で
は、ビーム・スプリッタが光を３つの色帯域（赤、緑、
青）に分割する。フォトセンサ・アレイは、各行が１つ
の色の線画像を受け取るところの３つの直線ＣＣＤ素子
行を有する。米国特許第５，４０６，０６６号によって
教示された一実施例では、行内のＣＣＤ素子の長さは、
その行の対応する色の倍率に比例する。そのため、各行
の全長は、その行内の個別のＣＣＤ素子の長さに応じて
可変である。市販の３ラインＣＣＤアレイでは、各素子
の感光面積は一様であるが、行内のＣＣＤ素子間の間隔
は、対応する行の倍率に比例し、そのため、米国特許第
５，４０６，０６６号では各行の全長は可変である。

【００１０】本発明に関係するイメージングシステムの
他の不完全さは、光輝度の変動である。この場合も、本
出願では、いくつかの非一様性を一括して扱う。本発明
に関係する第１の照度の非一様性には、非一様な透過
（レンズ）、反射（鏡）あるいは吸収（フィルタ）が含
まれる。一般に、レンズでは軸外画像点の透過率は軸上
の点の透過率よりも低い。透過率低下効果のあるもの
は、通常、口径食と呼ばれる。他の透過率低下効果の集
合は、通常、「コサイン４乗則」と呼ばれる数式として
まとめられる。本発明に関係する第２の照度の非一様性
は非一様な照明である。スキャナ、複写機、その他のイ
メージングシステムは内部光源を有することがある。こ
の光源は非一様となる恐れがある。たとえば、縦長の蛍
光灯は、通常、ランプの端部よりも中央の方が明るい。
蛍光灯の光の非一様性を補償するある従来技術では、中
央よりも端部の方が多くの光を通過させる形状を有する
アパーチャが光路内に配置される。既知の一様な輝度を
有する較正用画像領域を使用して、電子的に、またソフ
トウェアを使って行われる。

【００１１】照明に発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用す
ることもできる。直線ＬＥＤアレイは、通常、各ＬＥＤ
の中央近くでピークの輝度を示し、ＬＥＤ間の領域では
より低い輝度を有する。ＬＥＤの光輝度の変動を低減さ
せる通常の手法は、拡散透過と拡散反射のどちらかによ
る光拡散体を追加することである。

【００１２】前述の図では、様々な収差を示すためにレ
ンズが使用されていることに留意されたい。一般に、透
過表面ではなく反射表面を用いて同様な収差が発生する
こともある。本出願では、「光学系」は、レンズ、鏡、
フィルタ、アパーチャ、色分解器、更にはセンサ・アレ
イの表面上に画像を形成する際に使用される光線に影響
を及ぼす他のいっさいのものを含むことを意図してい
る。

【００１３】

【概要】本発明の主要な目的は、光学系内の補償ではな
くセンサ・アレイに対する比較的簡単で低コストの変更
により光収差及び非一様な光透過／反射／吸収／照明
（ＴＲＡＩ）を補償することによって、光学系の寸法、
コスト、重量及び複雑さを低減させることである。この
アレイは三次元（Ｘ，Ｙ，Ｚ）アレイである。Ｙ次元の
歪曲を補償するために、センサ素子を直線状に配置する
のではなく曲線に沿って配置する。Ｘ次元の歪曲及びラ
テラル・カラー（倍率色収差）を補償するために、セン
サ素子の活性領域のＸ次元の間隔を非一様にする。非一
様な光のＴＲＡＩを補償するために、センサ素子の活性
領域を非一様にする。最後に、像面湾曲及び長手方向
（つまり軸方向）色収差を補償するために、センサ素子
をＺ次元において非平面状にする。センサ・アレイに対
するこの変更によって、光学系が使用する光学素子の数
を少なくし、その厳密さ及び複雑さを低減させ、それに
よって全体的な寸法及び重量を減少させることができ
る。また、センサ・アレイに対するこの変更では、集積
回路製造プロセスでは一般的な自動化されたプロセスが
使用される。生産量が充分に多ければ、センサ・アレイ
に対するこの変更は光学素子のコストと比べて廉価であ
る。ライン・アレイ及びマトリックス・アレイに関する
実施例を与える。

【００１４】

【実施例】図４は、単一のレンズ４００及びフォトセン
サ・アセンブリ４０２として図示された光学系を示す。
画像４１０の離間した３つの走査線部（４０４、４０
６、４０８）は、光線４１２、４１４、４１６を介して
フォトセンサ・アセンブリ４０２上の３本の直線アレイ
（４１８、４２０、４２２）上に結像される。図４に示
したように複数の直線行を有するフォトセンサ・アセン
ブリは、ある種のカラー・スキャナ及びある種のカラー
・コピー機で使用されるフォトセンサ・アセンブリを代
表するものである。スキャナ及び複写機用の光学系は、
通常、単一のレンズよりもずっと複雑である。図４には
ランプ４２４も示されている。不透明な画像の複写機及
びスキャナでは、ランプ４２４からの光が画像４１０で
反射される。透明な画像では、ランプ４２４からの光が
画像４１０の裏側から透過し次いでフォトセンサ・アセ
ンブリ４０２上に当たるように、ランプ４２４を画像４
１０の裏側に配置してもよいし、あるいは光を裏側で反
射させることもできる。

【００１５】図５は、図４のフォトセンサ・アレイ４０
２の平面図である。各行（４１８、４２０、４２２）は
さらに、行４２２では素子５００、５０２、５０４とし
て示されたところの、多数の個別の感光素子を備える。
各感光素子は、光を当該素子に当たる光の照度を表す電
気信号に変換する。電気接点（５０６、５０８）は、信
号の処理、記憶または印刷用の追加の電子機器との電気
接続を与える。各行（４１８、４２０、４２２）は光の
別々の色帯域を受け取る。これに代わる構成では、１本
の行がフィルタリングされていない光を受け取り、他の
２本の行についてはフィルタリングをおこなってもよ
く、あるいは４本の行を設け、そのうちの１本がフィル
タリングされていない光を受け取ることもできる。個別
の各行はフォトセンサ・アセンブリの一部としてカラー
・フィルタ（図示せず）を有することができる。こうす
る代わりに、画像からの光がフォトセンサ・アセンブリ
に到達する前に、ビーム・スプリッタあるはその他の色
分解装置（図示せず）でその光を３つの色帯域（通常、
赤、緑、青）に分割しておくこともできる。本発明で
は、色分解を行ってもあるいはフィルタリングを行って
もさしつかえない。

【００１６】図６は、Ｙ次元の複合収差を補償するため
に２本の行（６０２及び６０４）が湾曲された本発明に
よる３行（６００、６０２、６０４）センサ・アセンブ
リを示す。中央行６００はＹ次元に関する中心線（光
軸）に位置し、Ｙ次元補償を必要としない。図６中のセ
ンサ・アセンブリは樽形収差の補償を示すものである
が、糸巻形歪曲、または歪曲とラテラル・カラー（つま
り倍率色収差）の組合せを含む任意のＹ次元収差を補償
するように個別のセンサ素子のＹ次元位置を同様に調整
できることに留意されたい。

【００１７】センサ・アレイは、通常、光学リソグラフ
ィを使用して製造される。リソグラフィ・システムにお
いて取り得る位置離散的であり、最小刻み寸法を有す
る。図６では、行６０２及び６０４について、Ｙ次元で
の行６００の中心線に対する個別の各センサ素子の間隔
は、光学系（図示せず）の歪曲をリソグラフィ・システ
ムの最も近くの離散的位置に丸められたものに一致す
る。一般に、各行が異なる色を検知し歪曲が色に依存す
るので、行６０２と６０４はＸ軸に対して対称ではな
い。

【００１８】図７は、歪曲及びラテラル・カラー（つま
り倍率色収差）を含むＸ次元の収差に対する補償を追加
したところの図６のいくつかのセンサ素子を示す。米国
特許第５，４０６，０６６号の一実施例では、センサ素
子寸法が、ラテラル・カラーを補償するように調整され
る。図７では、Ｘ次元のピクセル間隔が歪曲、ラテラル
・カラー、その他のＸ次元収差を補償するように調整さ
れる。Ｘ中心線７０６の近くでは、センサ素子の間隔は
解像度を最大にするために最小限に抑えられる。Ｘ中心
線からの距離が増加するとき、個別の各センサ素子の位
置は、特定の色に関する複合した歪曲とラテラル・カラ
ー収差の量によって決定され、この場合も、リソグラフ
ィ・システムの最も近い離散位置に丸められる。

【００１９】一般に、各行の素子のＸ次元間隔は、各行
に関連付けられた色に応じて異なる。言い換えれば、元
の画像中の垂直線からの光線を検知するセンサ素子は、
アレイ中の垂直線に沿って配置されるわけではない。た
とえば、図７では、１番上の行７０２は、赤色光を受け
取るように設計することができる。特定のセンサ素子
は、Ｘ中心線から距離７０８の位置にある。行７０４は
緑色光を受け取るように設計することができる。図３か
ら、長い波長よりも短い波長の方が屈折されやすいこと
を想起されたい。図７に示したように、先に述べた行７
０２中の特定のセンサ素子に対応する行７０４中のセン
サ素子は、Ｘ中心線から距離７１０の位置にある。距離
７１０は距離７０８よりも短い。最後に、行７００は青
色光を受け取るように設計することができる。先に述べ
た行７０２中の特定のセンサ素子に対応する行７０４中
のセンサ素子はＸ中心線から距離７１２の位置にある。
赤や緑よりも短い波長を有する青色光については、距離
７１２は距離７０８及び距離７１０よりも短い。

【００２０】寸法及び距離を例示するが、下記の寸法は
市販のＣＣＤフォトセンサ・アセンブリのものである。
個別のセンサ素子は、Ｙ次元が約７μｍでＸ次元が５．
５μｍの活性領域を有し、素子はＸ次元に沿って一様な
７μｍピッチで配置される。そのフォトセンサ・アセン
ブリを使用するイメージ・スキャナ・システムでは、光
学系はレンズ、鏡及びビーム・スプリッタを含み、サイ
アクケースでは３．５μｍを超えるＹ次元の未補正色位
置合わせ誤差を有する樽形歪曲を示す。すなわち、最悪
ケースでは、センサ素子はＹ次元においてＹ軸上のセン
サ素子に対して走査線の約半分だけずれた元の画像部分
を検知する。また、最悪ケースでは、光学系は３．５μ
ｍ、すなわちセンサ素子のピッチの約半分、を超えるＸ
次元の未補正色位置合わせ誤差を有するラテラル・カラ
ー（倍率色収差）を呈する。最悪ケース位置にある特定
のセンサ素子では、元の画像上の対応する点からの光線
が入射することができるのは、センサ素子の活性領域の
約４分の１に過ぎない。この位置合わせ誤差はレンズ・
アセンブリに光学素子を追加することによって改善する
ことができる。しかし、本発明では、図６及び図７に示
したフォトセンサ・アレイを変更することによって補償
が実現される。センサ・アレイを製造するために使用さ
れるリソグラフィ・システム用の最小寸法刻みは約０．
２５μｍである。従って、元の画像からの対応する光線
に対するセンサ素子のＸＹずれの最大値は、各次元で
３．５μｍから０．１２５μｍに減少される。

【００２１】図８は、非一様な光のＴＲＡＩに対する補
償も行うようにした図６及び図７の感光アセンブリのい
くつかの個別のセンサ素子を示す。図８に示したアレイ
では、可変活性センサ領域を使用して、軸上光の強さが
軸外光の強さよりも大きくなるという光の非一様性が部
分的に補償される。センサ・アレイの目的は、画像を定
義する照度の変化を測定することであるが、ここでの補
償の目的は、光が光学系を通過する際の光の照度の局所
変化を補正し、非一様な照明を補償することであること
に留意されたい。補償を行うには、各センサ素子の活性
領域の大きさなどが、一様な反射または一様な透過を有
する元の画像からセンサ上に入射する光の照度づいて決
まるようにする。たとえば、再び図４を参照し、画像線
４０４、４０６、４０８が一様な反射または一様な透過
を有すると仮定すると、センサ行４１８、４２０、４２
２についての光の照度の変化は、レンズ４００を通じた
光源４２４からの非一様な照明及び非一様な透過によっ
てもたらされる。実際上、活性領域を変化させるに当た
っては、照度補償についての、解像度と測定速度の照度
補償との間のある程度の妥協が必要である。一様なピッ
チを増加させてＸ次元のセンサ素子寸法を増加させ、そ
れによって解像度を或る程度犠牲にしてもよい。別のや
り方として、ピッチを最小限に抑え（かつ一様に維持
し）、活性領域の面積を変化させることもできる。この
場合、中心線の近くの活性領域の寸法を減少させ、それ
によってある程度の測定速度を犠牲にする必要がある。
しかし、フィルタまたは可変形状のアパーチャを使用す
る従来の解決策では、中心線の近くの光照度も低減さ
れ、それによってある程度の測定速度が犠牲になること
に留意されたい。最後に、面積を変化させることと非一
様なピッチ、すなわち図７に関連して論じた歪曲及びラ
テラル・カラーに対する補償によって求められたＸ次元
でのセンサ素子の距離を組み合わせることができる。そ
うする代わりに、ある種のシステムでは、Ｘ次元の間隔
を最小限に抑え、いくつかのセンサ素子のＹ次元のみを
非一様なＴＲＡＩの部分的的な補償のために調整するこ
とが好ましいかもしれない。この代替案では、Ｙ次元の
長さが最小Ｙ次元寸法よりも大きなセンサ素子について
はＹ次元の解像度をわずかに低減させるが、これらの比
較的大きなセンサ素子にしか影響を与えない。

【００２２】例示のために上で論じた寸法を使用し、ま
た一様な最小ピッチとして７μｍを使用すると、最小照
度を受け取る素子の活性領域の幅を５．５μｍとし、ま
た最大照度を受け取る素子の活性領域の幅をその２分の
１の２．２５μｍとすれば、非一様なＴＲＡＩに対照す
る補償のための２：１レンジを与えることができる。

【００２３】図９は、図２に示した像面湾曲及び長手方
向（つまり軸方向）の色収差についての補償を追加した
図６の感光アセンブリの一部の断面側面図である。線９
０２は、関連する光学系の光軸及びセンサ・アセンブリ
のＺ軸を表す。図９では、図６の行６０２は基板９００
の表面上の個別のセンサ素子として示されている。セン
サ素子がＺ次元では非平面状であり、基板９００の表面
が厚さ方向に離散的な段を有することに留意されたい。
離散的な段及びセンサ素子は、湾曲表面９０４に沿って
配置される。湾曲表面９０４は図２中の表面２１０また
は２１２に対応する。

【００２４】通常、センサ・アレイはシリコン・ウェハ
上に製造される。シリコン・ウェハ上にエピタキシャル
・シリコンをデポジットして、厚さを増加させることが
できる。図９に示した基板上の段は、不要な材料をエッ
チングしたり、あるいは追加の材料を焦点面に合致する
ように選択的にデポジットさせて、焦点面に一致させる
ことができる。選択的なデポジットでは、厳密に平坦な
表面を得るために機械研磨が必要になることもあるの
で、エッチングが好ましいかもしれない。長手方向の色
収差は色に依存するので、センサ・アレイの各行は、そ
れぞれの異なる非平面焦点面、すなわち特定の色用の各
表面に沿っていなければならない。

【００２５】図１０は、素子が、カメラで使用されるタ
イプのフォトセンサ・アレイを表すマトリックスとして
構成されたフォトセンサ・アレイの一部を示す。図中で
文字「Ｇ」（１０００）が付された素子は緑色光を受け
取り、文字「Ｒ」（１００２）が付された素子は赤色光
を受け取り、また文字「Ｂ」（１００４）が付された素
子は青色光を受け取る。画素（ピクセル）は、円１００
６によって示された４つの個別の素子のクラスタによっ
て定義される。センサ素子を図１０に示すように行及び
列内で混合すると、歪曲及び色収差を補償するように
Ｘ、Ｙ位置を修正することが問題になり、場合によって
は、センサ素子間の間隔を増大させることが必要にな
り、それによって解像度が低下する。しかし、像面湾曲
及び長手方向（つまり軸方向）の色収差に対する補償
は、マトリックス・アレイの場合でも図９に示したのと
同様に実現することができる。赤色センサは１つの三次
元焦点面（たとえば、図２の表面２１０）に沿って配置
され、青色センサは第２の三次元焦点面（たとえば、図
２の表面２１２）に沿って配置され、緑色センサは第３
の三次元焦点面に沿って配置される。

【００２６】本発明の上記の説明は、例示及び説明のた
めに提示したものである。これは、網羅的なものでも、
あるいは開示した形態に本発明を厳密に制限するもので
もなく、上記の教示に照らして他の修正及び変形が可能
である。実施例は、本発明の原則及び本発明の実際の応
用を最もうまく説明し、それによって当業者が、企図さ
れる特定の用途に適した様々な実施例及び様々な修正例
で本発明を最もうまく使用できるようにするために選択
し説明したものである。本願特許請求の範囲は、従来技
術によって制限される実施例を除いて本発明の他の代替
実施例を含むべきものであると意図されている。

【００２７】以下に本願発明の実施の態様を列挙する。

【００２８】〔実施態様１〕光学系（２００、３００、
４００）と共に使用されるとともに、特定の色が光学系
によって非平面表面（９０４）に沿って合焦されるフォ
トセンサ・アレイ（６００、６０２、６０４、７００、
７０２、７０４、８００、８０２、８０４）において、
前記特定の色の光を受け取る複数のセンサ素子（６０
２）を設け、前記センサ素子は非平面表面に沿って位置
決めされることを特徴とするフォトセンサ・アレイ。

【００２９】〔実施態様２〕直線（４０４、４０６、４
０８）の像が前記光学系によって前記フォトセンサ・ア
レイ上に投影されると、前記直線の投影が湾曲形状を有
するフォトセンサ・アレイにおいて、戦機光学系からの
前記直線の投影の湾曲形状にほぼ沿った形状を有するセ
ンサ素子（６０２、６０４）のラインを設けたことを特
徴とする実施態様１に記載のフォトセンサ・アレイ。

【００３０】〔実施態様３〕前記光学系が特定の色の倍
率を有し、前記フォトセンサが前記特定の色の光を受け
取るセンサ素子（７００、７０２、７０４）のラインを
有し、前記センサ素子のライン中の隣接するセンサ素子
同士が空間によって分離され、前記空間の長さを前記特
定の色に基づいて定めることを特徴とする実施態様１に
記載のフォトセンサ・アレイ。

【００３１】〔実施態様４〕一様な輝度を有する像が前
記光学系によって前記フォトセンサ・アレイ上に結像さ
せた場合、前記フォトセンサ・アレイ上の画像が非一様
な輝度を有し、前記フォトセンサ・アレイ（８００、８
０２、８０４）は、活性領域を有する複数のセンサ素子
を備え、前記活性領域の面積を、前記センサ素子上に当
たる一様な輝度の投影の照度に反比例するように定める
ことを特徴とする実施態様１に記載のフォトセンサ。

【００３２】〔実施態様５〕前記光学系は非一様な輝度
を有する照明源を有し、前記照明源からの光が前記光学
系によってフォトセンサ・アレイ（８００、８０２、８
０４）上に結像され、前記フォトセンサ・アレイは活性
領域を有する複数のセンサ素子を有し、前記活性領域の
面積を、前記センサ素子に入射する前記照明源の投影の
照度に反比例するように定めることを特徴とする実施態
様１に記載のフォトセンサ・アレイ。

【図面の簡単な説明】

【図１】歪曲収差を説明する図。

【図２】軸方向の色収差及び像面湾曲を示す光学系の側
面図。

【図３】倍率の色収差を示す光学系の側面図。

【図４】３ライン感光アレイ上に３本のラインを結像す
る単一のレンズの斜視図。

【図５】従来技術の３ライン感光アレイの平面図。

【図６】本発明によるＹ次元収差に対する補償を有する
感光アレイの平面図。

【図７】図６の感光アレイに対して、Ｘ次元収差に対す
る補償を追加した感光アレイの一部の平面図。

【図８】図６の感光アレイに対して、非一様なＴＲＡＩ
に対する補償を追加した感光アレイの一部の平面図。

【図９】図６の感光アレイに対して、Ｚ次元収差に対す
る補償を追加した感光アレイの一部の断面側面図。

【図１０】感光マトリックス・アレイの平面図。

【符号の説明】

６００、６０２、６０４、７００、７０２、７０４：行 ７０６：Ｘ中心線 ７０８、７１０、７１２：距離 ９００：基板 ９０２：Ｚ軸 ９０４：湾曲表面 １０００、１００２、１００４、１００６：素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学系（２００、３００、４００）と共に
   使用されるとともに、特定の色が光学系によって非平面
   表面（９０４）に沿って合焦されるフォトセンサ・アレ
   イ（６００、６０２、６０４、７００、７０２、７０
   ４、８００、８０２、８０４）において、 前記特定の色の光を受け取る複数のセンサ素子（６０
   ２）を設け、前記センサ素子は非平面表面に沿って位置
   決めされることを特徴とするフォトセンサ・アレイ。