JPS60212076A - イメ−ジセンサ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数のセグメントを有する電気光学素子からな
る光シヤツタ部を備えたイメージセンサに関する。

〔従来技術〕

従来のイメージセンサは、フォトダイオードからなるセ
グメントを所要数並設してなるフォトダイオードアレイ
と称される光センサ部を用い、この光センサ部に被検出
体を搬像して電気的信号として取出す構成のものが一般
的である。

ところが、上記従来の構成によれば、光センサ部に被検
出体の撮像に必要な数のセグメントを設けた場合には、
セグメント数が多くなって高価になるばかりではなく、
各セグメント間の光感度のばらつきが問題になる。逆に
、光センサ部に被検出体のＩｆｌ像に必要な数より少な
い数のセグメントを設けた場合には、被検出体若しくは
光センサ部を移動させる機械的な駆動手段を設ける必要
があるばかりでなく、像の歪みを小さくするために駆動
手段として高精度の機構が要求されるとともに、振動の
影響を受け易くなることから防振構造とする必要も生じ
、結果的に高価となる問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、得られる電気的信号数に比し光センザ部のセグメント
数を著しく少なくなし得、セグメントの光感度のばらつ
きをそれほど問題にする必要がなく、又、機械的な駆動
手段を設番プる必要がなくて、像の歪みの問題もなく、
総じて安価になし得るイメージセンサを提供するにある
。

〔発明の要約〕

本発明は、複数のセグメントを有する電気光学素子から
なる光シヤツタ部を設け、この光シＶツタ部の各セグメ
ントを光透過状態若しくは光不透過状態に順次電気的に
駆動する駆動部を設け、前記光シヤツタ部の前方側に該
光シ１１ツタ部に結像させる対外用光学装置を設け、そ
して、前記光シヤツタ部の後方側に該光シヤツタ部の各
セグメントを透過した光を受光する光センサ部を設ける
構成に特徴を有し、光シヤツタ部に光走査を行なわせん
とするものである。

〔実施例〕

以下本発明の第１の実施例につき第１図及び第２図を参
照しながら説明する。

１は電気光学素子たるＧＨ（ゲスト・ホスト）形の液晶
セルからなる光シヤツタ部であり、これは上下、左右に
区分されて４個のセグメントＡ１１Ａ２　、Ａａ及びＡ
４を有しており、これらのセグメントＡＩ　、Ａ２　、
Ａ３及びＡ４は、常には光不透過状態にあり、電圧が印
加されると夫々光透過状態になるネガタイプのものであ
る。２は前記光シ１７ツタ部１の前方側に配設された対
外用光学装置たる凸レンズからなる対外用レンズであり
、これは図示しない被検出体から反射された光若しくは
該被検出体を透過した光若しくは該被検出体が発する光
を受けて前記光シヤツタ部１に結像させるようになって
いる。３は前記光シヤツタ部１の後方側に配設された光
センサ部であり、これは該光シヤツタ部１のセグメント
Ａ１乃至Ａ４を透過した光を受光し得るフォトダイオー
ドからなる１個のセグメントで構成されてる。４は駆動
部であり、これは、スタート信号に基づいて前記光２１
２９９部１のセグメントＡｉ　、Ａ２　、Ａ３及びＡ４
に同順序でパルス状電圧を順次印加するようにサイクリ
ックな制御を行ない、ストップ信号に基づいてその制御
を停止するようになっている。

次に、本実施例の作用につき説明する。対外用レンズ２
の前方の被検出体を検出ずべく駆動部４にスタート信号
を与えると、該駆動部４は先ず光シヤツタ部１のセグメ
ントＡｓにパルス状電圧を印加するようになり、該セグ
メントＡ１のみが光透過状態となる。そして、この時に
被検出体から反射された若しくは被検出体を透過した検
出光若しくは被検出体の発する検出光がセグメントＡ１
部分に結像されていれば、その検出光はセグメントＡ１
を透過して光センサ部３により受光され、該光センサ部
３が電気的信号を出力する。この電気的信号は図示しな
い受光回路により前記駆動部４のパルス状電圧と同期し
た同期信号に基づいて読取られるが、この場合、その電
気的信号は、光センサ部３が受光する検出光に比例した
値となる。

次いで、駆動ｉ４は光シヤツタ部１のセグメントＡ２に
パルス状電圧を印加するようになり、該セグメントＡ２
のみが光透過状態になって、この時にそのセグメントＡ
２部分に検出光が結像されていればその検出光はセグメ
ントＡ２を透過して光センサ部３に受光され、該光セン
サ部３からの電気的信号は前述同様にして受光回路によ
り読取られる。以下同様にして、駆動部４は光シヤツタ
部１のセグメントＡａ、Ａａにパルス状電圧を順次印加
するようになり、その都度光センサ部３からの電気的信
号が受光回路により読取られる。その後は、以上のよう
な動作がサイクリックに制御されるものであり、これに
よって、被検出体は光シヤツタ部１のセグメントＡｔ　
、Ａ２　、Ａｓ及びＡ４により同順序で光走査されたこ
とになり、光センサ部３から電気的信号がシリアル信号
として取出される。

このように本実施例によれば、被検出体からの検出光を
対外用レンズ２により光シヤツタ部１に結像させ、その
光シヤツタ部１のセグメントＡｓｈＡ２　、Ａ３及びＡ
４を同順序で順次光透過状態にして該セグメントＡ１．
Ａ２　、Ａ３及びＡ４を透過した検出光を光センサ部３
に受光ざ「て電気的信号を出力させるようにしたので、
被検出体の撮像に必要な４つの電気的信号を得るのに１
個のセグメントからなる光センサ部３を設けるだけで済
み、従って、光センサ部３の光感度のばらつきは問題に
する必要はなく、又、機械的な駆動手段を設ける必要が
なくて、像の歪みの問題もなく、総じて安価に製作する
ことができ、しかも、光センサ部３から電気的信号を取
出すための出力回路も１個でよいので、信号処理回路た
る受光回路も簡単な構成になる利点がある。

第３図及び第４図は本発明の第２の実施例であり、前記
実施例と同一部分には同一符号を付して示し、以下異な
る部分についてのみ説明する。

５は電気光学素子たるＧＨ形の液晶セルからなる光シヤ
ツタ部であり、これは左右に区分された６個のセグメン
トＢｌ乃至Ｂ６を有するものであり、これらのセグメン
トＢ１乃至Ｂ６は前記セグメントＡｌ乃至Ａ４と同様の
特性を有する。６は光シヤツタ部５と光センサ部３との
間に配設された対内用光学装置たるシリンドリカルレン
ズからなる対内用レンズであり、これは前記セグメント
Ｂ１．Ｂ２　、Ｂａ　、８４　、Ｂｓ及びＢ６を透過し
た光を集光して光センザ部３に受光さぜるようになって
いる。７は前記駆動部４に代る駆動部であり、これは、
スタート信号に基づいて前記光シヤツタ部５のセグメン
トＢｉ＊　８２　＋　Ｂａ　＋　Ｂａ　＊Ｂ５及びＢ６
に同順序でパルス状電圧を順次印加するサイクリックな
制御を行ない、ストップ信号に基づいてその制御を停止
するようになっている。

而して、駆動部７にスタート信号が与えられると、該駆
動部７は光シヤツタ部５のセグメントＢｓ　＋　Ｂ２　
＊　Ｂ３＊　Ｂａ　＊　Ｂｓ及びＢ６に順次パルス状電
圧を印加するようになり、従って、該セグメント８１　
、Ｂ２　、Ｂ３．８４　、Ｂｓ及びＢ６はパルス状電圧
が印加された時のみ順次光透過状態となって検出光を対
内用レンズ６を介して光センザ部３に受光させるように
なる。これによって、被検出体は光シ１ジッタ部５のセ
グメントＢｒ　、　Ｂ２　、Ｂ３　、Ｂ４　、Ｓｓ及び
Ｂ６により同順序で光走査されたことになり、光センサ
部３から電気的信号がシリアル信号として取出される。

従って、この第２の実施例によれば、被検出体の１ｉ１
像に必要な６つの電気的信号を得るのに１個のセグメン
トからなる光センサ部３を設けるだけで済むものであり
、前記実施例と同様の効果を奏−リーる。

ＷＪ５図及び第６図は本発明の第３の実施例であり、前
記第１及び第２の実施例と同一部分には同一符号を付し
て示し、以下異なる部分につい”Ｃ説明する。

８は電気光学素子たるＧ　ｌ−１形の液晶セルからなる
光シヤツタ部であり、これは左右に長尺で」ニ下に区分
された５個のセグメントＣ１乃至Ｃ５を有するものであ
り、これらのセラメン１−Ｃ！乃至Ｃ５は前記セグメン
トＡ１乃至Ａ４ど同様の特性を有する。９はこの光シヤ
ツタ部８の後方側に配設された光センサ部であり、これ
はフォトダイオードからなる２０個のセグメント９１＊
　９２　＋　９３＋・・・９２Ｇを左右に並設して構成
されている。１０は光シヤツタ部８と光センサ部９との
間に配設された対内用光学装置たるシリンドリカルレン
ズからなる対内用レンズであり、これは光シヤツタ部８
のセグメントＣｓ　、Ｃ２、Ｃ３，Ｃ４及びＣ６を透過
した光を集光して光センサ部９のセグメント９ｔ　、　
９２　、９３　、・・・９２０に受光させるようになっ
ている。１１は駆動部４に代る駆動部であり、これは、
スタート信号に基づいて前記光シヤツタ部８のセグメン
トＣ１，Ｃ２、Ｃａ　、Ｃａ及びＣ５に同順序でパルス
状電圧を順次印加するサイクリックな制御を行ない、ス
トップ信号に基づいてその制御を停止するようになって
いる。

而して、駆動部１１にスタート信号が与えられると、該
駆動部１１は光シヤツタ部８のセグメントＣｓ　、Ｃ２
、Ｃ３，Ｃｍ及びＣ５に順次パルス状電圧を印加するよ
うになり、従って、該セグメントＣ１，Ｃ２、Ｃａ　、
Ｃ４及びＣ６はパルス状電圧が印加された時のみ順次光
透過状態となって検出光を対内用レンズ１０を介して光
ヒンサ部９のセグメント９ｚ　、　９２　ｒ　９３　ｒ
・・・９２０に受光さぼるようになる。これによって、
被検出体は光シヤツタ部８のセグメントＣｘ　、Ｃ２、
Ｃ３，Ｃ４及びＣ５にＪ：り同順序で光走査されること
になり、光センリ゛部９のセグメント９ｒ　、　９２　
、９３　。

・・・９２Ｇからの２０のパラレルな電気的信号が５段
分シリアル信号として取出されることになり、結果とし
て１００の電気的信号が得られる。

従って、この第３の実施例によれば、ＩＱＯの電気的信
号をｔ７るのに光センサ部９のセグメントは２０個で済
むものであり、前記実施例同様の効果を奏する。

尚、上記実施例では光シ亀？ツタ部１，５及び８どし−
Ｃパルス状電圧の印加により光不透過状態から光透過状
態に変化するネガタイプのものを用いたが、代りに電圧
の印加により光透過状態から光不透過状態に変化するポ
ジタイプのものを用いてもよい。

又、上記実施例では光シヤツタ部１．５及び８をＧｌｌ
形の液晶セルで構成したが、代りにＴＮ（ツィステッド
・ネマチック）形の液晶セルで構成してもよく、更には
他の電気光学素子例えばエレクトミクロミック素子で構
成してもよい。

その他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例にのみ限
定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜
変形して実施し得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明のイメージセンサは以上説明したように、光透過
状態若しくは光不透過状態に順次電気的に駆動される複
数のセグメントを有する電気光学素子からなる光シヤツ
タ部を設けるようにしたので、得られる電気的信号数に
比し光センサ部のセグメント数を著しく少なくすること
ができ、セグメントの光感度のばらつきをそれほど問題
にする必要がなく、又、機械的な駆動手段を設ける必要
がなくて、像の歪みの問題もなく、総じて安価になし得
る等の優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示ず側面図、第２図は
同実施例の光シヤツタ部の背面図であり、第３図は本発
明の第２の実施例を示す上面図、第４図は同実施例の分
解斜視図であり、そして、第５図は本発明の第３の実施
例を示°す１り面図、Ｍ６図は同実施例の分解斜視図で
ある。 図面中、１は光シヤツタ部、Ａｌ乃至Ａ４はセグメント
、２は対外用レンズ（対外用レンズ＠）、３は光センサ
部、４は駆動部、５は光シヤツタ部、Ｂ１乃至Ｂ６はセ
グメント、６は対内用レンズ（対内用光学装置）、７は
駆動部、８は光シ１１ツタ部、ＣＩ乃至Ｃ６はセグメン
ト、９は光セン９部、９１乃至９２０はセグメン１〜．
１０は対内用レンズ（対内用光学装置）、１１は駆動部
を承り。 出願人　株式会社東海理化電機製作所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のセグメントを有する電気光学素子からなる光
   シヤツタ部と、この光シヤツタ部の各セグメントを光透
   過状態若しくは光不透過状態に順次電気的に駆動する駆
   動部と、前記光シヤツタ部の前方側に配設されて該光シ
   ヤツタ部に結像させる対外用光学装置と、前記光シヤツ
   タ部の後方側に配設され該光シヤツタ部の各セグメント
   を透過した光を受光する光センサ部とを具備してなるイ
   メージセンサ。 ２、光シヤツタ部と光センサ部との間にはその光シヤツ
   タ部を透過した光を前記光センザ部に集光させる対内用
   光学装置が配設されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載のイメージセンサ。